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

      Olivia Oras alkoi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana VIP-elämää – Mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    2. 2

      Sarjahukuttamisista tuomittu on kateissa, poliisi julkaisi kasvokuvan – ”mahdolliset vihjeet hätäkeskukseen”

    3. 3

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    4. 4

      Tammikuun palkkakuitissa odottaa yllätys – tarkista, paljonko maksusi ovat nousseet kilpailukykypäätösten takia

    5. 5

      Esittelyssä Trumpin virkaanastujaisten kaikki esiintyjät: Tähtinä Toby Keith, 3 Doors Down ja jättikuoro

    6. 6

      ”En syö juuri mitään, enkä silti laihdu” – Asiantuntijat kertovat, kuinka paljon aineenvaihdunnan hidastuminen oikeasti vaikuttaa laihtumiseen

    7. 7

      Donald Trump yritti mainita tyttärensä Twitterissä, tägäsi väärän naisen – joka oli jo syksyllä kertonut kannattavansa Hillary Clintonia

    8. 8

      Influenssa vai tavallinen flunssa? Lääkäri kertoo, miksi influenssaa kannattaa seurata tarkasti

    9. 9

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    10. 10

      Britannian ja EU:n sopimus­neuvotteluista tulossa pitkät ja takkuiset, sanoo suomalais­asiantuntija

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    2. 2

      Olivia Oras alkoi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana VIP-elämää – Mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    3. 3

      Japanilaiset tutkijat varoittavat: Älä näytä rauhanmerkkiä sosiaalisessa mediassa

    4. 4

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    5. 5

      Nyt puhuu kääntäjä, joka suomensi Mötley Crüe -konsertin upeasti Ylelle: ”Tein käännökset vähän ilkeyksissäni, koska genre ansaitsee näpäytystä”

    6. 6

      ”En syö juuri mitään, enkä silti laihdu” – Asiantuntijat kertovat, kuinka paljon aineenvaihdunnan hidastuminen oikeasti vaikuttaa laihtumiseen

    7. 7

      Tältä näyttää Helsingin valtava pyörivä jäälautta – Keksijä: ”Haen tälle kansainvälistä näkyvyyttä”

    8. 8

      Tammikuun palkkakuitissa odottaa yllätys – tarkista, paljonko maksusi ovat nousseet kilpailukykypäätösten takia

    9. 9

      ”Moni mies kokee, että häneltä on viety voima” – testaa, oletko parisuhteen marsu vai tiikerihai

    10. 10

      Lähes kaikki Kelan etuudet pienenevät tänä vuonna – HS kertoo, miten muutokset vaikuttavat sinun tuloihisi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ulkomailla asuneet suomalaiset kertovat rajusta paluusokista: ”Tuntui siltä, että ainoa vaihtoehto on lähteä taas pois”

    2. 2

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    3. 3

      Uudet seksitavat lisäävät rajusti nielusyöpien määrää – tutkija ehdottaa HPV-rokotusohjelman laajentamista poikiin

    4. 4

      Fysioterapeutti: Moni nainen kärsii tietämättään vatsalihasten erkaumasta – näin treenaat keskivartalosi kuntoon

    5. 5

      Joukko Munkkiniemen yhteiskoulun lukion oppilaita karkasi bileristeilylle Ruotsiin – Rehtori: ”Viitteitä suuresta salajuonesta”

    6. 6

      Lohikäärmeet pilaavat seksielämäni

    7. 7

      Heli Kurjanen kehitti maailman myydyimmän kuukautiskupin – suorasukainen markkinointi on järkyttänyt Yhdysvalloissa

    8. 8

      Perheenisät kehittivät liikeidean: Ostetaan talonrähjä, kasvatetaan kannabista ja pannaan talo myyntituloilla kuntoon

    9. 9

      Kyllä, Suomessa ihmisellä on oikeus juoda itsensä hengiltä – isäni teki 15 vuotta hiljaista itsemurhaa juomalla ja onnistui lopulta

    10. 10

      Kukaan ei tunne 25-vuotiasta Axel Thesleffiä, mutta hänen biisinsä oli viime vuoden suurin Suomi-hitti, jota on kuunneltu yli 130 miljoonaa kertaa – Miten se on mahdollista?

    11. Näytä lisää