Uusi havainto gravitaatioaalloista

Tunnettujen mustien aukkojen kokoja.
A-LIGO-havainnot on merkitty sinisellä.
Gravitaatioaaltoja lähettäneet tapahtumat on
merkitty tunnuksella GW (Gravitaniolal Wave)
ja sen perässä oleva numerosarja viittaa havainnon
päivämäärää muodossa vvkkpp. Kuva LIGO.

Advanced LIGO –gravitaatioaalltojen tutkimuslaboratoriossa tehtiin uusi gravitaatioaaltohavainto joulukuun 26. päivän aamuna kello 5.38 Suomen aikaa (25.12.2015 kello 22.38 paikallista aikaa). Aivan samoin kuin viime syyskuussa tehty gravitaatiohavainto, tämäkin aaltokimppu syntyi kahden mustan aukon toisiinsa sulautumisesta.

Sulautuneet mustat aukot olivat 14 ja 8 auringonmassaisia ja niistä syntyi 21 auringonmassainen mustaukko. Jäljelle jäi noin yhden auringonmassainen massaylijäämä, joka poistui järjestelmästä gravitaatioaaltoina. Havainnot kattoivat mustien aukkojen viimeiset 27 kierrosta toistensa ympäri.

Toistaiseksi tutkijat eivät pysty määrittelemään missä kyseinen mustien aukkojen yhdistyminen tapahtui. Ainoastaan sen etäisyys voidaan arvioida suhteellisen tarkasti. Mustat aukot yhdistyivät 1,4 miljardin valovuoden etäisyydellä. Advanced LIGO laboratorion mittauspisteet sijaitsevat Pohjois-Amerikassa, mutta kahden mittauksen perusteella ei tarkkaa paikkaa pystytä määrittämään. Signaalit havaittiin vain 1,1 millisekunnin aikaerolla. Tarkan paikan määrittämiseksi tarvitaan kolmas havaintoasema ja sellainen (Virgo) on valmistumassa remontin jälkeen myöhemmin tänä vuonna Italiaan.

Ensimmäisen gravitaatioaaltojen (GW150914) mahdollinen
sijainti. Kahdella observatoriolla pystytään määrittämään
gravitaatio-aaltojen lähde vain laajalle kehälle. Tarvitaan
vähintään kolmas observatorio, jotta paikka saataisiin
tarkasti määritettyä ja mahdollinen optinen jälki
löydettyä. Kuva LIGO.

Advanced LIGO havaintoasemien tekemän havainnon signaalin löytyminen vei pitempään kuin ensimmäisen havainnon. Tämä johtui heikommasta signaalista, jonka voimakkuus oli heikompi kuin laitteiston normaali kohina. Tästä syystä tutkijat joutuivat kehittelemään uudistettuja signaalin paljastavia tietokonealgoritmeja, joiden avulla laitteiston herkkyyttä voitiin parantaa 15–25 % entisestään. Parannus ei ehkä tunnu kovinkaan merkittävältä, mutta tässä tapauksessa se oli kuitenkin ratkaiseva tekijä.

Joulukuussa tehty havainto oli oikeastaan kolmas, sillä myös lokakuun 12. päivä 2015 tehtiin havainto, mutta sen mittaustulokset eivät olleet tilastollisesti merkittäviä. Alustavasti sen aiheutti noin 23 ja 12 auringonmassaisten mustien aukkojen yhdistyminen. Tähän lokakuun havaintoon viitattiin jo ensimmäisen gravitaatioaaltojen havaitsemisesta kertovien uutisointien yhteydessä.

Katso myös artikkeli Gravitaatiotähtitieeen synty? http://avaruusmagasiini.blogspot.fi/2016/02/gravitaatiotahtitieteen-synty.html

jossa on selostettu laajasti gravitaatioaaltojen havaitsemista!

Gravitaatioaaltoja pyritään havaitsemaan useilla laser-interferometreillä. Tähänastiset kaksi tai kolme havaintoa on tehty
Yhdysvalloissa olevilla LIGO Hanford ja LIGO Livingston observatorioilla, mutta ensivuonna kaksikko saa mukaan tutkimuksiin Pisan lähelle Italiaan  valmistuvan observatorion. Intia hyväksyi alkuvuodesta samanlaisen observatorion rakentamisen ja Japaniin on rakenteilla KAGRA-observatorio. Kuva LIGO.