tiistai 3. lokakuuta 2017

Fysiikan Nobel gravitaatioaaltojen löydöstä


Barry C. Barish
Tämän vuoden fysiikan Nobel-palkinto on myönnetty Rainer Weiss’lle, Barry C. Barish’lle ja Kip S. Thorne’lle. Heidän vuosikymmeniä kestänyt työnsä johti gravitaatioaaltojen havaitsemiseen. Tähän mennessä gravitaatioaaltoja on havaittu viisi kertaa, viimeisin havainto tehtiin elokuun 14. päivänä ja havainnossa osallisena oli nyt ensikerran Italiassa oleva Virgo-observatorio.

Gravitaatioaaltojen olemassa ole esitettiin ensimmäisen kerran Albert Einsteinin yleisessä suhteellisuusteoriassa vuonna 1915. Monista yrityksistä huolimatta gravitaatioaaltojen suora havaitseminen onnistui vasta 2015, jolloin havaittiin kolme erillistä tapahtumaa LIGO-observatoriossa Yhdysvalloissa. Havainnosta ilmoitettiin helmikuussa 2016.

Gravitaatioaaltojen olemassa olo varmistui kuitenkin jo ennen kuin niistä voitiin tehdä suoria havaintoja. Tutkijat Russel Alan Hulse ja Joseph Hooton Taylor saivat Nobel-palkinnon vuonna 1993, sillä he havaitsivat toisiaan kiertävien neutronitähtien kiertoajan lyhenevän. Järjestelmän energia näytti siis katoavan, sillä neutronitähdet lähestyivät toisiaan ja samalla kiertonopeus kasvoi. Ainoa tapa energian menetykselle oli se, että järjestelmästä poistui energiaa gravitaatioaaltoina.

Rainer Weiss.
LIGO- ja Virgo-observatorioissa havaitut gravitaatioaallot olivat peräisin kahden musta aukon sulautumisesta yhteen. Prosessissa vapautui energiaa useiden auringonmassojen verran ja se poistui nimenomaan gravitaatioaaltoina. Gravitaatioaaltojen havaitseminen lähivuosina tulee avaamaan aivan uuden tutkimusalan, sillä aaltojen havaitsemiseen käytettäviä observatorioita rakennetaan ainakin Intiaan ja Japaniin. Lisäksi ensi vuosikymmenellä aloitetaan avaruuteen sijoitettavan observatorion rakennustyöt.


Kip S. Thorne.

Katso myös artikkelit