Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 8/2022.
Supertietokoneet Suomessa ja Britanniassa raksuttivat viikkojen ajan. Tehtävä oli valtava: mallintaa paikallisen universumin kehitys alkuräjähdyksestä nykypäivään.
Jos saman tekisi Till Sawalan kannettavalla koneella, se veisi miljoona tuntia eli noin 100 vuotta. Mutta läppärin muisti ei tietenkään riittäisi.
Kansainvälisen tutkijaryhmän voimin syntyi tähän mennessä tarkin simulaatio paikallisesta maailmankaikkeudesta ja sen galaksien kehityksestä.
Simulaation avulla voi selvittää, miten paikallinen maailmankaikkeus on kehittynyt ja miten se eroaa muista universumin osista. Mallinnus ulottuu 600 miljoonan valovuoden päähän Linnunradasta ja toistaa tunnetut galaksijoukot, kuten Neitsyen, Perseuksen ja Coman galaksijoukot.
Oma kosminen kotiosoitteemme on Neitsyen superjoukko, siellä Paikallinen ryhmä ja siellä Linnunradan Orionin haara. Paikalliseen ryhmään kuuluvat myös esimerkiksi Andromeda ja Kolmion galaksi, joita voi tiirailla taivaalta ainakin kiikareilla tai kaukoputkella.
SIBELIUS-DARK-simulaatio antaa uusia mahdollisuuksia.
— Aiemmin on tehty simulaatioita, jotka tuottavat satunnaisia rakenteita ja galakseja, mutta eivät niitä tiettyjä, joita voimme oikeasti havainnoida, sanoo Sawala, akatemiarahoitusta saaneen Sibelius-hankkeen päätutkija.
Sawala on Saksassa, Britanniassa ja Sveitsissä opiskellut ja työskennellyt astrofyysikko. Astrofysiikka on tähtitieteen haara, joka tutkii muun muassa taivaankappaleiden ominaisuuksia.
Till Sawala katsoi lapsena yötaivasta kaukoputkella. Työssään hän tutkii asioita, joita emme näe. Iso kysymys on pimeä aine, jonka olemassaoloon perustuu nykyinen kosmologian standardimalli. Sibelius-projektin simulaatio on jo vahvistanut käsitystä pimeän aineen merkityksestä.
Pimeän aineen olemassaolo ja olemus ovat toistaiseksi ihmisten mielikuvituksen varassa. Varmaa on se, että galaksit ja galaksijoukot eivät pysyisi koossa siten kuin pysyvät, jos ne sisältäisivät vain havaitun, tunnetun aineen, akatemiatutkija Sawala miettii.
Käsitystä pimeästä aineesta on pitkään haastanut kiperä ongelma. Linnunradan seuralaisina kulkee joukko pieniä satelliittigalakseja, jotka ovat ilmeisesti suureksi osaksi pimeää ainetta. Näitä tunnetaan noin 50. Paljain silmin niistä näkyvät vain eteläisellä pallonpuoliskolla Magellanin pilvet.
— Koska ne ovat suureksi osaksi pimeää ainetta, niiden tulisi oletusten mukaan jakaantua tasaisesti Linnunradan ympärille. Mutta havaintojen mukaan ne asettuvat levyksi.
Tätä on pidetty jopa standardimallin epäonnistumisena.
Simulaation avulla Sawala kumppaneineen on pystynyt osoittamaan, että kyseessä ei ole outo poikkeama tai mallin virhe, vaan satelliittigalaksien taso sopii standardimalliin. Tutkimusryhmän artikkelin aiheesta julkaisee Nature Astronomy -lehti.
Viesti on rohkaiseva: olemme sittenkin oikeilla jäljillä.
— Fysiikassa on hienoa, jos löytää jotain, mikä haastaa nykyisen mallin. Mutta nyt olemme pystyneet vahvistamaan, että nykyinen malli ainakin tässä asiassa toimii.
Till Sawala luki jo lapsena kvanttifysiikan perusteita.
— Minua kiehtoi kokonainen maailma, joka ei sovi arkipäiväiseen intuitioon.
Koulutehtävät eivät kuitenkaan ennen lukiota tuntuneet liittyvän asioihin, joista hän luki huvikseen. Lukion jälkeen saksalainen Sawala lähti Englantiin opiskelemaan hiukkasfysiikkaa. Vaihto-opiskelijana Sveitsissä hän löysi astrofysiikan: tuleva graduohjaaja ehdotti projektia kääpiögalakseista.
Väitöstyö eteni Münchenin Max Planck -instituutissa ja tutkijatohtorin pesti aukesi Durhamin yliopistossa. Suomessa hän aikoi viipyä vain pari vuotta, mutta jäi, koska Helsingin yliopiston ryhmässä on hyvä yhteishenki.
Astrofysiikassa kiehtoo etenkin työn itsenäisyys ja luovuus, Sawala sanoo.
— Omasta tai pienen ryhmän ideasta voi käynnistää projektin heti ja julkaista artikkelin vuoden sisällä. Hiukkasfysiikassa kokeelliset hankkeet voivat vaatia tuhansien ihmisten yhteistyötä. Jos siinä ryhtyy liian luovaksi, koko projekti menee sekaisin.
Sawala tahtoo herättää uusia kysymyksiä.
— Minusta on hyvä idea käyttää enemmän aikaa sen miettimiseen, mihin kysymyksiin haluttaisiin vastata, kuin parempien vastausten keksimiseen kysymyksiin, joiden parissa kaikki muutkin työskentelevät.
Usein on epävarmaa, tuleeko suuresta työstä merkittäviä tuloksia vai ei. Sawalakin turhautui uransa alussa.
— Väitöskirjatutkijana en ollut valmis siihen epäonnistumisten määrään, joita tieteentekijä kohtaa. Nyt olen tottunut ja saavuttanut myös onnistumisia.
”Nuorena tahdoin suojella luontoa. Liityin Greenpeaceen."
Maitopurkeista se lähti. Sawala kampanjoi muiden koululaisten kanssa sen puolesta, että heille tarjoiltaisiin maito kierrätettävissä lasipulloissa. Kampanja onnistui.
Tänä päivänä Sawala olisi huolestuneempi maidosta kuin pakkauksista.
— Opetin kestävyyttä kesäkouluissa lukiolaisille ja käsittelin kollegan kanssa ilmastomalleja. Minua alkoi kiinnostaa, miksi emme tee mitään, vaikka ilmastonmuutos ja ennusteet ovat olleet tiedossa vuosia.
Ilmastotoimet ovat ihmisille hankalia: täytyy luopua monista iloa tuottavista asioista.
— On vaikeaa myöntää, että normaali elämämme on kestämätöntä.
Sawala on nykyisin vegaani, hankkii uusiutuvaa sähköä ja välttää lentämistä. Kesällä hän matkustaa tieteelliseen konferenssiin Espanjaan junalla.
— Tutkijoiden pitää johtaa esimerkillä. Jos kerromme, että tieteen perusteella meidän pitää muuttaa elämäämme mutta itse vältämme vastuuta, emme ole kovin vakuuttavia.
Ilmastotoimet eivät ole vain yksilöiden vastuulla.
— Meidän täytyy vedota poliittisiin päättäjiin, jotta he tekevät kestävistä valinnoista helppoja ja kestämättömistä vaikeampia.
Tutkija tutustui Elokapinaan ilmastomarssilla. Sanoma osui.
Sawalaan vetosi Elokapinan väkivallattomuus, hierarkioiden puute ja se, kuinka jokainen on tervetullut mukaan. Ihmiset ovat valmiita pidätykseen tai sakkoihin, jos tarpeen.
— Kansalaistottelemattomuus tuntui aluksi äärimmäiseltä, mutta yleensä se tarkoittaa vain esimerkiksi kadulla istumista. Ei tarvitse kiivetä tehtaan piippuun.
Elokapina tuli laajasti tunnetuksi syyskuussa 2020, jolloin poliisia kritisoitiin voimankäytöstä. Sawala sai itsekin pippurisumutetta silmilleen.
— Se mietityttää, että jos tätä tapahtuu kameroiden edessä, mitä tapahtuu ilman kameroita.
Sawala oli myös nälkälakossa kahden muun aktivistin kanssa. He saivat huomiota ja keskustelivat ympäristöministerin ja monien kansanedustajien kanssa.
— Olimme valmistautuneet ja tarkistimme säännöllisesti toistemme voinnin. Puhuimme psykologien kanssa ja varmistimme, ettei kukaan halua vahingoittaa itseään.
Viesti on päässyt esiin, mutta mikään ei vielä ole muuttunut.
— Päämäärämme ei ole saada huomiota vaan varmistaa, että emme ylitä 1,5 asteen lämpenemistä. Valitettavasti suunta ei ole hyvä.
Tutkija-aktivisti on joutunut myös syytetyksi oikeudessa.
Sawalan halu puuttua vääryyksiin on johtanut syytteeseen yhdessä kosmologi Syksy Räsäsen kanssa. Vuonna 2018 Turun yliopisto pestasi astrofysiikan professorin, jota oli syytetty Yhdysvalloissa kahden opiskelijan häirinnästä. Sawala ja Räsänen julkaisivat kannanoton ja kirjoittivat yliopistolle kirjeen. Turun yliopisto päätti lopulta jättää professorin palkkaamatta. Nyt Räsästä ja Sawalaa syytetään Varsinais-Suomen käräjäoikeudessa törkeästä kunnianloukkauksesta sekä törkeästä yksityiselämää koskevan tiedon levittämisestä. Heiltä vaaditaan mittavia korvauksia.
Tutkija uskoo, ettei heitä tuomita, mutta oikeustapauksen käsittely oli vielä kesken Yliopisto-lehden mennessä painoon.
Sawala miettii, että hänelle kynnys toimia on matalampi kuin monille muille.
— Kun tunnen, että teen edes jotain, saan mielenrauhaa.
”Olin kilpaillut juoksijana pitkään ennen polvivammaani.”
Juoksijaa innostivat etenkin maratonit ja ultramatkat. Polven loukkaantumisen jälkeen Sawala on opetellut hitaampaa tahtia.
— Minun täytyy hyväksyä se, etten ehkä pääse enää entisiin ennätyksiini.
Till Sawala ymmärtää, mutta ei vielä puhu sujuvasti suomea.
— Olen kokenut sen, että olisi paljon sanottavaa ja kirkkaat ajatukset, joita on vaikea saada ulos. Ihmisiä arvioidaan vähemmän älykkäiksi, jos he eivät ilmaise itseään selvästi, vaikka kyse on siitä, etteivät he puhu äidinkieltään.
Tutkimustyö sujuu englanniksi, samoin Elokapinassa toimiminen, mutta kaikkialle suomalaisessa yhteiskunnassa ei ole ollut helppo päästä sisään.
— Suomessa integraatio keskittyy nopeaan kielen oppimiseen. Olisi silti tärkeää arvostaa myös sitä, mitä annettavaa ihmisillä on jo ennen sujuvaa suomen taitoa.
Yliopisto-lehti on Helsingin yliopiston tiedeaikakauslehti, joka on sitoutunut Journalistin ohjeisiin.