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

      Mies tyydytti itseään sekasaunassa, toinen kommentoi naisten vartaloita – seksuaalinen häirintä varjostaa Sompasaunaa

    2. 2

      Shanghaissa mitattiin korkein lämpötila 145 vuoteen – Kiinassa on niin kuuma, että ihmiset ovat alkaneet tapella ja panda vaipui transsiin

    3. 3

      Suomen EU-politiikkaa vetää arvostettu, karu ja pelättykin mies – Hän on palvellut viittä pääministeriä, mutta silti hänestä ei löydy edes Wikipedia-artikkelia

    4. 4

      Järkeväkin ihminen voi jäädä koukkuun liian kovaan treenaamiseen – Suurimmassa vaarassa ovat tiukkapipoiset suorittajat

    5. 5

      Lahokaviosammal uhkaa panna Helsingin rakentamis­suunnitelmat uusiksi yli 10 000 asukkaan uudessa kaupunginosassa

    6. 6

      Sompasaunassa on ahdasta, alastonta ja aitoa – ”Helsinki on paljon siistimpi kuin Tukholma”

    7. 7

      200 miljoonan euron tieteisseikkailu on kaunis katastrofi – kakkivia kärsäotuksia, Google Translaten läpi ajettua dialogia ja juoni, josta ei tajua mitään

    8. 8

      Leipäjono kiemurteli Helsingissä yli kilometrin matkan Myllypurosta Kurkimäkeen

    9. 9

      Trumpin entinen kampanja­päällikkö yhteistyöhön Venäjä-tutkinnan kanssa – Valkoisen talon viestintä­johtaja: ”Jos vuodot jatkuvat, minun on annettava potkut kaikille”

    10. 10

      Suomalainen sosiaaliturva kannustaa asumaan yksin vaikka se on kimppa-asumista kalliimpaa – Samalla järjestelmä ruokkii syrjäytymistä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Sompasaunassa on ahdasta, alastonta ja aitoa – ”Helsinki on paljon siistimpi kuin Tukholma”

    2. 2

      Kallion ydinbaareihin kuuluva Cafe Mascot suljettu toistaiseksi, asiasta ilmoitettiin maanantai-iltana Facebookissa: ”Sata tapahtumaa peruuntuu”

    3. 3

      Leipäjono kiemurteli Helsingissä yli kilometrin matkan Myllypurosta Kurkimäkeen

    4. 4

      Shanghaissa mitattiin korkein lämpötila 145 vuoteen – Kiinassa on niin kuuma, että ihmiset ovat alkaneet tapella ja panda vaipui transsiin

    5. 5

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    6. 6

      Alman hitti nostettiin jo Britannian suurimman radiokanavan A-listalle – merkitsee suurta näkyvyyttä

    7. 7

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    8. 8

      Kontulan koti­hälytykset työllistävät poliisia eniten: ”Päiväsaikaan on rauhallista, kun ne kovimmat jätkät nukkuu” – HS:n hakukone kertoo, mikä työllistää poliisia kotikulmillasi

    9. 9

      Vanhat hääperinteet tuntuvat yhä useammista vaivaannuttavilta – Suvi Sahakarin häissä morsiamen sijaan ryöstettiin kakkulapiot

    10. 10

      Käpylän lonkerovarkauksille saattoi löytyä selitys: greippi vahvistaa huumaavien lääkkeiden vaikutusta – kolesterolilääkkeiden kanssa voi syntyä jopa hengenvaara

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ole oma kesäheilasi: Näin masturboit, jos sinulla on penis

    2. 2

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    3. 3

      Joka kolmas muistisairaus voitaisiin ehkäistä korjaamalla elintapoja – tutkijat tunnistivat yhdeksän vaaran paikkaa, jotka altistavat dementioille eri elämänvaiheissa

    4. 4

      Lilli Pukka, 28, on ollut ilman parisuhdetta 10 vuotta ja järjestää ”mää-juhlat” juhlistaakseen sitä – tyytyväiset sinkut voidaan kuitenkin kokea itsekkäinä tai jopa uhkana, sanoo asiantuntija

    5. 5

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    6. 6

      Sompasaunassa on ahdasta, alastonta ja aitoa – ”Helsinki on paljon siistimpi kuin Tukholma”

    7. 7

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    8. 8

      Maistamaan pakottaminen vain pahentaa lapsen nirsoilua, ja sipulin piilottaminen ruokaan on epäreilua – lastenpsykiatri neuvoo, miten valikoivan lapsen voi saada syömään

    9. 9

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    10. 10

      Onko Helsinki kupla, jota muu Suomi ei ymmärrä? ”Osa muualla asuvien Helsinki-kritiikistä voi olla ihmettelyä sen äärellä, mihin ei itsellä ole mahdollisuutta”

    11. Näytä lisää