Valikko
Tiede    |   Tutkija

Aleksi Vuorinen tonkii universumin tiheintä tavaraa: ”Koko ihmiskunta mahtuisi sokeripalaseen, jos olisimme neutronitähtiainetta”

Tiedosta ei ole heti hyötyä teollisuudelle eikä verottajalle.

Jos mustat aukot eivät tunnu tarpeeksi oudoilta taivaankappaleilta, tutustukaa neutronitähtiin. Ne sisältävät universumin tiheintä ainetta, koska valtava painovoima on rusentanut niissä hiukkaset toistensa syliin.

”Koko ihmiskunta mahtuisi sokeripalaseen, jos olisimme neutronitähtiainetta”, Aleksi Vuorinen vertaa.

”Jos pudottaisi neutronitähdellä metrin korkeudesta pesäpallon, se iskeytyisi pintaan niin kovaa vauhtia, että atomit hajoaisivat.”

Neutronitähti syntyy, kun Aurinkoa isompi tähti kuluttaa polttoaineensa loppuun. Sen rautaydin häviää taistelun painovoimaa vastaan ja romahtaa kasaan.

Tähden pintakerrokset räjähtävät pois. Jäänteet luhistuvat Helsingin kokoiseksi palloksi, Vuorinen kuvailee.

Hän koettaa selvittää, piileskeleekö neutronitähtien ytimissä uutta aineen olomuotoa eli kvarkkiainetta. Siinä atomiytimien sisäiset sidokset ovat rikki.

Hypertiheä puuro koostuu aineen alkeishiukkasista kvarkeista ja liimahiukkasista gluoneista, jotka normaalisti sitovat kvarkit atomien ytimien protoneiksi ja neutroneiksi.

Tähti käy Vuorisen sanoin valtavaa sisäistä taistelua, kun painovoima rusentaa vastentahtoisia neutroneita toisiinsa. Ne vastustavat, mutta hajoavat. Näin fyysikot olettavat.

Kvarkkigluoniplasmaa on tehty törmäyttimissä, mutta neutronitähtien ytimessä oletetaan olevan erilaista, niin sanottua kylmää kvarkkiainetta. Sitä Vuorinen kaivelee esille.

”Kylmä on tosin varsin suhteellinen käsite, sillä kvarkkiaineen lämpötila neutronitähdissä on joka tapauksessa useita miljoonia asteita.”

Neutronien muutos kvarkkiaineeksi on haastanut tutkijoita vuosia. Keskiössä on neutronitähtiaineen tilayhtälö, jota ei osata laskea edes tietokoneella. Aineen paineen ja tiheyden suhdetta kuvaava käyrä katkeaa kesken.

Vuorinen aikoo täydentää yhtälöä, koska se paljastaisi paljon neutronitähtien olemuksesta.

”Jos tunnettaisiin koko käyrä, voisimme ennustaa kaikkien neutronitähtien massojen ja säteiden suhteen.”

Tiedosta ei ole heti hyötyä teollisuudelle eikä verottajalle. Kyse on teoreettisesta perustutkimuksesta.

”Oikeastaan voisi puhua ute­liaisuustutkimuksesta. Teoreettisen fysiikan hauskuus on juuri se, että ongelmat ovat hyvin vaikeita. Sitten lasketaan monta vuotta ja havaitaan, että teoria kuvaa luontoa oikein.”

Vuorisen tärkeimmät työvälineet ovat aivot, kynä ja paperi sekä tietokone. Kesken keskustelun hän piirtää kaavioita työhuoneen valkoiselle taululle.

Vuorinen on laskenut fyysikko Aleksi Kurkelan kanssa ensimmäisen tarkan ennusteen sille, miten erittäin tiheä kvarkkiaine käyttäytyy kahden neutronitähden törmäyksessä.

Laskelmat auttavat mallintamaan, millaisia signaaleja tällainen katastrofi voisi lähettää.

Nyt teoreetikko tarvitsee havaintoja. Hän odottaa, että yhdysvaltalaiset Ligo-laitteet löytäisivät painovoima-aaltoja, joita syntyy neutronitähtien törmäyksissä.

Mustien aukkojen törmäyksiä Ligo on jo raportoinut.

”Kahden neutronitähden törmäyksen aiheuttamat gravitaa­tioaallot kertoisivat, millaisesta aineesta ne on tehty.”

Uusista gravitaatioaalloista saataisiin konkreettista dataa, joka rajaisi neutronitähtiaineen tilayhtälöä.

Vuorinen hakeutui takaisin Helsinkiin neljä vuotta sitten työskenneltyään yhdeksän vuotta muun muassa Cernissä Sveitsissä sekä Bielefeldin yliopistossa Saksassa.

Pääsiäisen alla Vuorinen sai viestin, että hänelle olisi tarjolla professuuri Saksassa. Kumpulaan jäämistä helpottaa kuitenkin Euroopan tutkimusneuvoston ERC:n myöntämä 1,3 miljoonan euron apuraha. Toinen houkutin on Helsingin yliopisto.

”Täällä tehdään hyvää fysiikan tutkimusta, ja yliopisto on Euroopan parhaita. Opiskelijat ovat fiksuja ja motivoituneita. Tänne on helppo houkutella kansain­välisesti kovia tutkijoita.”

Hyvää Suomessa on myös jääkiekko. Vuorinen kannattaa Tampereen Tapparaa.

”Pari viikkoa sitten Varsovassa piti poistua konferenssi-illallisilta jo alkuillasta, että ehdin katsomaan Tapparan ja Ilveksen ottelua hotellihuoneessa.”

Kuka?

Teoreettinen hiukkasfyysikko


 Fyysikko Aleksi Vuorinen, 37, tutkii aineen ominaisuuksia.

 Erikoistunut kvarkkigluoniplasmaan, joka on alkeishiukkasten kuumaa puuroa.

 Akatemiatutkija Helsingin yliopiston fysiikan laitoksella Kumpulassa.

 Ennen Helsinkiä tutkijana Bielefeldin yliopistossa, jossa sai 1,2 miljoonan euron Sofia Kovalevskaja -palkinnon 2008.

 Työskennellyt myös Euroopan hiukkastutkimuksen keskuksessa Cernissä, Wienin teknillisessä yliopistossa ja Washingtonin yliopistossa.

 Harrastaa sulkapalloa ja muuta liikuntaa.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Tiede
  • Henkilöjutut
  • Hiukkasfysiikka

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      23-vuotiaalla Jami Särkisellä on kaksi tyttöystävää ja hän nauttii siitä niin, ettei yksiavioisuuteen ole paluuta – Polyamoria eli monisuhteisuus yleistyy

    2. 2

      Finland, dit borde man åka – ruotsalaisten tietämättömyys Suomesta onnistuu yhä välillä hätkäyttämään

    3. 3

      Huumeita myydään avoimesti Helsingin Torkkelinmäellä – HS vieraili puistossa, jossa huumekauppa asukkaiden mukaan rehottaa

    4. 4

      Treffailussa on edelleen yksi kammottavan vanhanaikainen piirre: Deiteillä nainen odottaa miehen hoitavan kaiken

    5. 5

      Lappiin matkalla oleva kaupunkifillari hämmensi Hämeenlinnassa – ”Mies otti valokuvia ja uhkasi lähettää ne poliisille”

    6. 6

      Arviossa kaupungin kuumin pizzeria Via Tribunali, johon voi joutua jonottamaan tunninkin – mutta se on sen arvoista

    7. 7

      Miksi ihminen pitää luomua ylivertaisena tai uskoo Jumalaan? Marjaana Lindeman tutkii työkseen ihmisten ajattelua ja uskomuksia, jotka voivat johtaa vaarallisiinkin tekoihin

    8. 8

      Pankit haluavat tietää, oletko ottanut kulutusluottoja – positiivinen luottorekisteri voisi estää suomalaista saamasta pankista lainaa

    9. 9

      Nokia teki huipputuloksen: Liikevoitto kasvoi yli 200 miljoonaa euroa – osakekurssi lähti heti nousuun

    10. 10

      Trump aikoo kieltää transsukupuoliset Yhdysvaltain armeijassa – Palkittu eliittisotilas ärähti: ”Sanokoon minulle päin naamaa, etten ole kelvollinen”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Lappiin matkalla oleva kaupunkifillari hämmensi Hämeenlinnassa – ”Mies otti valokuvia ja uhkasi lähettää ne poliisille”

    2. 2

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

    3. 3

      23-vuotiaalla Jami Särkisellä on kaksi tyttöystävää ja hän nauttii siitä niin, ettei yksiavioisuuteen ole paluuta – Polyamoria eli monisuhteisuus yleistyy

    4. 4

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

    5. 5

      Suomalaiset parit muuttavat yhteen yllättävän nopeasti – Yhteen muuttaminen on aina kriisi suhteelle, mutta näin siitä selviää

    6. 6

      Huumeita myydään avoimesti Helsingin Torkkelinmäellä – HS vieraili puistossa, jossa huumekauppa asukkaiden mukaan rehottaa

    7. 7

      Trump aikoo kieltää transsukupuoliset Yhdysvaltain armeijassa – Palkittu eliittisotilas ärähti: ”Sanokoon minulle päin naamaa, etten ole kelvollinen”

    8. 8

      ”Miten homeinen pitää olla, että puhuu vielä naisartisteista”, sanoo Paula Vesala – Pekka Kuusiston johtaman festivaalin ohjelmisto on alusta loppuun naisia, ja tämän takia siinä ei pitäisi olla mitään ihmeellistä

    9. 9

      Finland, dit borde man åka – ruotsalaisten tietämättömyys Suomesta onnistuu yhä välillä hätkäyttämään

    10. 10

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

    11. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

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

    3. 3

      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

    4. 4

      Ruokatoimittaja ja viestintäyrittäjä Elina Jyväs kuoli 40-vuotiaana

    5. 5

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

    6. 6

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

    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

      Lappiin matkalla oleva kaupunkifillari hämmensi Hämeenlinnassa – ”Mies otti valokuvia ja uhkasi lähettää ne poliisille”

    9. 9

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

    10. 10

      Ole oma kesäheilasi: Näin masturboit, jos sinulla on penis

    11. Näytä lisää