Gravitaatioaallot havainnut LIGO-laitteisto saa päivityksen

Kohteesta Wikiuutiset
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

16. helmikuuta 2019

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory eli LIGO koostuu Hanfordissa Washingtonissa ja Livingstonissa Louisianan osavaltiossa sijaitsevista observatorioista, joista kuvassa on jälkimmäinen.

Gravitaatioaaltojen tutkimiseen suunniteltu ja niistä ensimmäiset suorat havainnot muutama vuosi sitten tehnyt LIGO-laitteisto saa perinpohjaisen päivityksen.[1] Hankkeen vaatima noin 28,5 miljoonan euron[1][2] rahoitus tulee Yhdysvaltain kansalliselta tiedesäätiöltä sekä Australiasta ja Britanniasta.[3] Asiasta ilmoitettiin Washingtonissa järjestetyssä American Association for the Advancement of Science -tiedejärjestön kokouksessa. Huomattava osa päivitystyöstä toteutetaan Glasgow’n yliopistossa toimivan Institute for Gravitational Research -erikoisyksikön tutkijoiden johdolla.[1] LIGO-laitteisto muodostuu kahdesta osasta, jotka ovat kolmen tuhannen kilometrin etäisyydellä toisistaan Washingtonin ja Louisianan osavaltioissa Yhdysvalloissa.[4]

Gravitaatio- eli painovoima-aallot ovat valon nopeudella maailmankaikkeuden läpi matkaavaa värähtelyä, joka saa alkunsa painovoiman muuttuessa jossakin kohdassa avaruutta esimerkiksi mustien aukkojen törmätessä toisiinsa.[1][5] Gravitaatioaaltoja voidaan verrata veteen heitetyn kiven aiheuttamaan väreilyyn.[1] Ainoastaan äärimmäisen massiiviset kappaleet synnyttävät havaittavissa olevia gravitaatioaaltoja, mutta niitä voi lähettää mikä kappale tahansa.[4] Gravitaatioaallot kulkevat esteettä aineen läpi,[4] eivätkä ihmiset pysty huomaamaan niitä fyysisillä aisteillaan.[6] Albert Einstein teki yleiseen suhteellisuusteoriaansa perustuvan ennustuksen gravitaatioaaltojen olemassaolosta jo vuonna 1916, mutta hän arvioi niiden olevan pienuutensa vuoksi mahdottomia havaita.[1] Historian herkimpänä mittalaitteena pidetty LIGO on kuitenkin niin tarkka, että sillä on mahdollista mitata jopa tuhat kertaa protonin kokoa pienempiä etäisyyksiä.[7] Gravitaatioaaltoja onnistuttiin lopulta havaitsemaan vuonna 2015 kahdesta L-kirjaimen muotoisesta ja neljän kilometrin pituisesta osasta koostuvalla Advanced LIGO -laitteistolla.[1] Havaitut painovoima-aallot olivat saaneet alkunsa kahden mustan aukon yhdistyessä toisiinsa 1,3 miljardin valovuoden etäisyydellä Maasta.[4][8] Yhteensulautuneet mustat aukot olivat massaltaan monikymmenkertaisia Aurinkoon verrattuna.[4][5] Gravitaatioaaltojen löytäjille myönnettiin vuonna 2017 Nobelin fysiikanpalkinto.[9]

Nimellä Advanced LIGO Plus ja lyhenteellä A+ kutsuttavalla päivitetyllä laitteistolla pystytään tekemään lähes kaksi kertaa kauemmaksi ja seitsemän kertaa suuremmalle tilavuusalueelle[3] ulottuvia havaintoja kuin aiemmin. Viiden vuoden kuluttua laitteiston arvioidaan kykenevän havaitsemaan vähintään kolme mustien aukkojen törmäystä vuorokaudessa. Lisäksi havaintojen resoluutio paranee merkittävästi. Päivityksellä pyritään myös saamaan uutta tietoa neutronitähdistä. A+ pystyy todennäköisesti havaitsemaan kolmetoista neutronitähtien törmäystä kuukaudessa.[1] Ensimmäinen havainto neutronitähtien kolareista tehtiin elokuussa 2017,[10] jolloin tutkijat arvioivat niiden törmäyksissä muodostuvan vähintään puolet koko universumista löytyvästä kullasta.[11] Edellä mainittuja tutkimuskohteita koskevan uuden tiedon ohella päivitetyn LIGO-laitteiston toivotaan tuovan vastauksia muun muassa maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta koskeviin avoimiin kysymyksiin.[1]

Lähteet[muokkaa]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Ghosh, Pallab: LIGO gravitational waves: Black hole detectors to get upgrade BBC News. 15.2.2019. BBC. Viitattu 16.2.2019. (englanniksi)
  2. Currency Converter (25,000,000 British Pounds → Euros) MSN Money. 16.2.2019. Microsoft. Viitattu 16.2.2019. (englanniksi)
  3. 3,0 3,1 LIGO Receives New Funding to Search for More Extreme Cosmic Events LIGO Lab. 14.2.2019. Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory. Viitattu 16.2.2019. (englanniksi)
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Pajunen, Ilpo: Gravitaatioaalloista viimein suora havainto – suurempi läpimurto kuin Higgsin hiukkanen Yle Uutiset. 11.2.2016. Yle. Viitattu 16.2.2019.
  5. 5,0 5,1 Pajunen, Ilpo: Tiedemaailma jännittää: Tänään selviää, löytyivätkö gravitaatioaallot Yle Uutiset. 11.2.2016. Yle. Viitattu 16.2.2019.
  6. Gustavsson, Joonas: Mitä gravitaatioaallot ovat ja miten niitä mitataan – Selitettynä niin, että tyhmempikin tajuaa Tekniikan Maailma. 29.9.2017. Otavamedia Oy. Viitattu 16.2.2019.
  7. Schildt, Sanna: Ei ihan gravitaatioaaltoja, mutta valon nopeutta kumminkin Rajapinta. 1/2016. Tampereen teknillinen yliopisto. Viitattu 16.2.2019.
  8. Historiallinen havainto vahvistaa – korujesi kulta voi olla peräisin neutronitähtien yhteentörmäyksestä Karjalainen. 16.10.2017. Sanomalehti Karjalainen Oy. Viitattu 16.2.2019.
  9. Virtanen, Sofia: Nobelin fysiikan palkinto gravitaatioaaltojen löytäjille Tekniikka & Talous. 3.10.2017. Alma Talent Oy. Viitattu 16.2.2019.
  10. Riikonen, Marko: Astronomit uskovat tunnistaneensa toisen neutronitähtien törmäyksen Tähdet ja avaruus. 21.10.2018. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa ry. Viitattu 16.2.2019.
  11. Tutkijat todistivat ensimmäistä kertaa historiassa kahden neutronitähden sulautumisen toisiinsa – ”Suurin osa maailmankaikkeuden kullasta syntyy näin” Tekniikka & Talous. 17.10.2017. Alma Talent Oy. Viitattu 16.2.2019.
Jaa uutinen: Jaa sähköpostitse Jaa Facebookissa Jaa Twitterissä Jaa LinkedInissä Jaa Digg.comissa Jaa Redditissä