Valikko
Tiede

Gravitaatioaallot löytyivät – asiantuntija kertoo, mitä aallot ovat ja mitä merkitystä löydöllä on

Jyväskylän yliopiston fysiikan professori Jukka Maalampi kertoo, mikä merkitys on gravitaatioaaltojen löytymisellä.

Mystisiä gravitaatioaaltoja on havaittu ensimmäisen kerran suoraan, ilmoittivat kolmen yhdysvaltalaisen tutkimuslaitoksen tutkijat torstaina.

Aallot ovat peräisin kahdesta mustasta aukosta, jotka kiertyivät toisiinsa ja yhtyivät yhdeksi miljardeja vuosia sitten. Kumpikin oli kooltaan noin 30 auringon massainen ja halkaisijaltaan 150 kilometriä.

Mitä ajattelit, kun kuulit gravitaatioaaltojen löytymisestä, Jyväskylän yliopiston fysiikan professori Jukka Maalampi?

”Se oli suurimpia tiedeuutisia, joita on minun aikanani tullut. Aihe on minulle läheinen, koska olen tutkinut Albert Einsteinin elämää ja tutkimuksia. Havainto oli selvempi kuin itse olin ajatellut.”

Mitä hyötyä gravitaatioaaltojen löytymisestä on?

”Tämä avaa aivan uuden maailman. Nyt voidaan havaita kohteita ja dramaattisia tapahtumia, joista ei muuten saada informaatiota. Maailmankaikeudessa on suunnaton määrä mustia aukkoja. Tähän asti niitä on havaittu säteilystä, jota lähtee mustaan aukkoon kiertyvästä aineesta. Nyt saadaan suorempaa tietoa mustista aukoista.”

”Ensimmäistä kertaa päästään myös tutkimaan ilmiöitä, joissa gravitaatio on todella suuri. Ennen ei ole päästy testaamaan, toimiiko yleinen suhteellisuusteoria ennustetulla tavalla, kun painovoima on hyvin voimakas.”

Albert Einstein ennusti gravitaatioaallot yleisessä suhteellisuusteoriassa sata vuotta sitten. Mitä nämä aallot oikein ovat?

”Ne ovat eteneviä avaruuden rakenteen häiriöitä. Valoa ja muuta sähkömagneettista aaltoilua syntyy, kun varattu hiukkanen liikkuu. Gravitaatioaaltoja syntyy, kun massalliset objektit liikkuvat sopivasti. Tätä avaruuden aaltoilua ei ole aikaisemmin nähty.”

”Suhteellisuusteoria oli uusi tapa kuvata painovoimaa eli gravitaatiota. Aikaisemmin puhuttiin voimasta, joka vaikuttaa kappaleiden välillä. Einstein hylkäsi kokonaan voiman käsitteen ja kuvasi gravitaation avaruuden itsensä ominaisuutena.”

”Avaruus ei ole muuttumaton, vaan massa ja energia vaikuttavat siihen. Raskas kappale, kuten Aurinko, muuttaa ympärillä olevan avaruuden rakennetta. Maapallo kiertää Aurinkoa, koska tämän muovailema avaruus rakenteellaan ohjaa maapalloa liikkumaan niin.”

Lähteekö gravitaatioaaltoja kaikesta, millä on massa?

”Kyllä. Jos heristät nyrkkiä, siitä lähtee gravitaatioaaltoja. Ne ovat kuitenkin niin tavattoman heikkoja, että niitä ei voi havaita. Gravitaatio on luonnon vuorovaikutuksista kaikkein heiveröisin.”

”Nyt havainnot saatiin kahdesta mustasta aukosta, jotka sulautuivat toisiinsa. Molempien massa oli kolmisenkymmentä Auringon massaa, mikä on valtava määrä. Ne kiertyivät puolella valonnopeudella yhteen.”

”Tapahtumasta tuli signaali, jonka aiheuttama muutos mittalaitteessa oli pienempi kuin protonin läpimitta, siis äärimmäisen mitätön. Laitteet oli viritetty niin äärettömän tarkoiksi, että ne pystyivät näin pienen efektin havaitsemaan.”

Olimmeko mekin näiden mustien aukkojen gravitaatiokentässä?

”Painovoima ulottuu periaatteessa äärettömiin asti. Kyllä noiden mustien aukkojen painovoima ulottuu tännekin, mutta se on tavattoman heikko ja sitä on mahdotonta erottaa muista painovoimatekijöistä. Aalto on kuitenkin häiriö, ja se voidaan havaita.”

Gravitaatioaallot tulivat 1,3 miljardin valovuoden päästä. Mitä niille tapahtuu matkalla?

”Mustien aukkojen yhteentörmäyksessä on vapautunut valtava määrä energiaa gravitaatioaaltoina. Mutta kun ne leviävät kaikkiin avaruuden suuntiin, meille ei ole enää kovin paljon energiaa jäljellä.”

Miten aallot voitiin havaita?

”Aalto aiheuttaa vavistuksia avaruuteen. Se on vähän sama kuin kuorittua kanamunaa painelisi päältä. Tämä vahvistus pystyttiin havaitsemaan Ligo-mittalaitteissa, joissa on kaksi neljän kilometrin mittaista putkea.”

”Mittaus perustuu siihen, että ammutaan voimakas lasersäde, joka jaetaan kahteen osaa. Toinen säde menee toiseen putkeen, toinen toiseen, ja ne heijastuvat putken päästä takaisin. Normaalitilanteessa heijastussäteet palaavat yhtä aikaa takaisin. Kun gravitaatioaalto tulee, se pidentää toista putkea ja lyhentää toista. Silloin toinen valonsäteistä jää toisesta jälkeen. Se on merkki gravitaatioaaltojen vaikutuksesta.”

Mistä tiedetään, mistä päin gravitaatioaallot tulivat?

”Ligo-kokeessa on kaksi samalaista mittalaitetta, toinen Louisianassa ja toinen Washingtonin osavaltiossa. Molemmat havaitsivat saman signaalin mutta hieman eri aikaan. Tästä voidaan arvioida, mistä päin aallot tulivat.”

”Aallot tulivat eteläisen pallonpuoliskon taivaalta, Magellanin pienoisgalaksin suunnalta. Myöhemmin laitteita otetaan lisää käyttöön ympäri maailmaa. Kun niillä havaitaan sama signaali, suuntainformaatio tarkentuu.”

Voiko kohdetta havaita muilla keinoin?

”Tästä kohteesta ei tiettävästi saatu tietoa muulla tavoin. Joistain kohteista saadaan myös muuta tietoa. Esimerkiksi tähtien räjähdyksistä tulee valoa ja muuta sähkömagneettista säteilyä, neutriinoja ja gravitaatioaaltoja.”

Oliko tuuria, että aallot sattuivat tulemaan maapallolle?

”Tämän kokoluokan tapahtumat eivät ole kovin yleisiä. Sormituntumalta sanoisin, että mustien aukkojen yhteentörmäyksiä on yksi vuodessa. Ennen niitä ei ole nähty. Vasta nyt voidaan selvittää, kuinka yleisiä tällaiset tapahtumat ovat.”

Muutama vuosi sitten Bicep II -tutkimusryhmä uskoi havainneensa gravitaatioaaltoja, jotka olivat peräisin maailmankaikkeuden alun äkkilaajenemisesta. Havainnot osoittautuivat virheellisiksi. Universumin alkuajoilta olevien aaltojen kuitenkin oletetaan halkovan universumia. Voiko niitä havaita nykyisillä laitteilla?

”Ligo-laitteet on viritetty alueelle, joka näkee vain tietyn taajuusalueen värähtelyjä. Ne tulevat lähinnä mustien aukkojen törmäyksistä. Maailmankaikkeuden alusta tulevien gravitaatioaaltojen aallonpituudet ovat yleensä paljon pidempiä.”

”Avaruuteen on tarkoitus lähettää mittalaite, joka koostuu kolmesta satelliitista. Niiden välimatka on viisi miljoonaa kilometriä, ja niiden välillä lähetetään lasersäteitä niin kuin Ligossakin. Laitteella pystytään mittamaan paljon pitemmän aallonpituuden gravitaatioaaltoja eli niitä, jotka ovat peräisin universumin alusta.”

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Avaruus
  • fysiikka
  • Albert Einstein
  • Sanoma Pro

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Tämä kuva-arvoitus on piinannut helsinkiläistä Panu Sihvolaa liki 60 vuotta – Hoksaatko itse, mitä 1920-luvun maalaus esittää?

    2. 2

      Sveitsiläislehti hehkuttaa suomalaista vaikenemista – omisti tuppisuisuudelle koko numeron

    3. 3

      Presidentti Niinistö torjui virkanimityksen – ministeriön ehdotus oikeuskansleriksi poistettiin valtioneuvoston käsittelystä, vaikka siitä oli jo kerrottu hakijoille

    4. 4

      Palkittu kirjailija: Robotit ja tekoäly vievät vääjäämättä valkokaulustyöt eikä koulutuskaan enää pelasta keskiluokkaa – Onko ratkaisu perustulo, robottivero vai kapina?

    5. 5

      Rumatkin miehet koetaan viehättäväksi, jos jutut ovat hyviä – naisilla tilanne on monimutkaisempi, selvisi viehätysvoimatutkimuksessa

    6. 6

      Rautatieaseman kivimiespatsaat puettiin Kiss-naamioihin – Rockyhtye esiintyy Helsingissä ensi viikolla

    7. 7

      Mitä varakas eläkeläinen tekee isolla osakesalkulla? Perilliset ottavat kuitenkin rahoista kaiken ilon irti

    8. 8

      Kaksoiselämän luonut saksalaisupseeri esiintyi syyrialaisena pakolaisena ja sai paikan vastaanotto­keskuksesta – Epäillään suunnitelleen iskua

    9. 9

      ”Anna on taas lihonut” – Suomalainen suosikkibloggaaja laihdutti lukijoidensa edessä, lihoi entiselleen, päätti lopettaa jojoilun – ja saa nyt kuulla siitä jatkuvasti

    10. 10

      Trump varoittaa ”vakavasta, vakavasta” konfliktista Pohjois-Korean kanssa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Anna on taas lihonut” – Suomalainen suosikkibloggaaja laihdutti lukijoidensa edessä, lihoi entiselleen, päätti lopettaa jojoilun – ja saa nyt kuulla siitä jatkuvasti

    2. 2

      Sveitsiläislehti hehkuttaa suomalaista vaikenemista – omisti tuppisuisuudelle koko numeron

    3. 3

      Rumatkin miehet koetaan viehättäväksi, jos jutut ovat hyviä – naisilla tilanne on monimutkaisempi, selvisi viehätysvoimatutkimuksessa

    4. 4

      Jako hyviin ja huonoihin työttömiin ärsyttää Kaisa Heikkilää, 29, joka päätti olla ylpeästi työtön – ”Suomessa työ määrittelee ihmistä”

    5. 5

      Kaksoiselämän luonut saksalaisupseeri esiintyi syyrialaisena pakolaisena ja sai paikan vastaanotto­keskuksesta – Epäillään suunnitelleen iskua

    6. 6

      Isän väkivaltaisuuteen ei kiinnitetty huomiota ennen kuin hän surmasi vaimonsa ja lapsensa – Suomesta on lähtenyt YK:lle kolme valitusta perhe­väkivallasta

    7. 7

      Uusi oikeusministeri Antti Häkkänen: ”Väkivalta- ja seksuaalirikoksista on annettu kohtuullisen lieviä tuomioita”

    8. 8

      Anemia voi tulla, vaikka söisi oikein – Nämä kuusi myyttiä raudasta on aika kumota

    9. 9

      Kyllä, Donald Trumpin työpöydällä on nappi, jota painamalla saa Cokista – internet tietysti rakastaa

    10. 10

      Maalivärillä värjätyt myrkkymausteet tuotiin helsinkiläiseen ruokakauppaan Intiasta – ”Tämä on tehty ehkä ihan tietäen”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kun pienten tyttöjen isä nukkui viiden tunnin päiväunia, se ei ollut merkki väsymyksestä vaan aivosyövästä – Kirsi Karhusen mies sai Suomen parasta saattohoitoa, mutta moni muu ei saa

    2. 2

      ”Se on kuin jokin uskonto: usein kun suomalainen lähtee töistä, hän ei enää vastaa puhelimeen” – USA:ssa uraa tehnyt Tero Kuittinen hämmästelee suomalaista keskustelua työuupumuksesta

    3. 3

      Kolmentuhannen euron lasku kuoleman jälkeen yllätti omaiset

    4. 4

      Jako hyviin ja huonoihin työttömiin ärsyttää Kaisa Heikkilää, 29, joka päätti olla ylpeästi työtön – ”Suomessa työ määrittelee ihmistä”

    5. 5

      Metsään kadonnut kuopiolaismies oli jo alkanut riisua vaatteitaan hypotermiassa – onneksi poliisikoira Körmy löysi lumen alta pipon

    6. 6

      Selvitys: Lähes kolmannes pohjoiskorealaisista käyttää huumeita – metamfetamiini on monille jo arkipäiväistä

    7. 7

      Onko tässä Helsingin pienin ja kallein vuokrayksiö? 10 neliömetriä, 1 941 euroa kuukaudessa

    8. 8

      Nyt on hyvä aika päivittää televisio – alle kuukauden päästä kanavasi voivat pimentyä

    9. 9

      Stella Sironen, 19, loi vahingossa valtavan netti-ilmiön kulmakarvakuvallaan, isot ulkomaiset mediat ottavat jatkuvasti yhteyttä – ”Kyllähän tämä tuntuu ihan absurdilta”

    10. 10

      Erittäin tappava tunnistamaton tauti levinnyt Liberiassa – alustavien tietojen mukaan kyse ei ole ebolasta

    11. Näytä lisää