Kirjauutuus gravitaatioaaltojen jäljillä

Janna Levin

Mustan aukon blues

ja muita ääniä ulkoavaruudesta

Suomentanut Markus Hotakainen

Ursa ry. 2016

ISBN 978-952-5985-35-1

Nid. 236 sivua

Gravitaatioaaltojen tutkimus on nytkähtänyt viimeisen vuoden aikana merkittävästi eteenpäin ensimmäisten havaintojen myötä. Tähän pisteeseen pääseminen on vaatinut tuhansilta ihmisiltä valtavasti työtä monella mantereella. Silti tälläkin alalla on omat yksinäiset pioneerinsa, joiden usein varmasti turhauttavaltakin tuntunut työ ja usko onnistuneeseen lopputulokseen on ollut välttämätöntä. Jos jotkut heistä olisi ”heittänyt kintaat tiskiin”, tutkijat eivät varmastikaan olisi vielä viime syyskuussa tehneet läpimurtohavaintoa.  Itse asiassa kyse oli vain yhdestä tunnista, johon koko gravitaatioaaltojen havaintohistoria huipentui.

Janna Levin on siis kirjoittanut kirjan gravitaatiotutkimuksen historiasta, ei niinkään fysiikasta vaan enemmän niistä ihmisistä, joiden työpanos on tavalla tai toisella johtanut Advance LIGO observatorioiden suunnitteluun ja rakentamiseen.  Itse tutkimustyö näillä pioneereilla, ei kenelläkään, ole ollut helppoa, niin kuin se ei ole helppoa muillakaan tieteenaloilla. Gravitaatiotutkimuksen pioneerit ovat taistelleet omasta paikastaan, tutkimusten rahoituksista ja koko työn oikeutuksesta. Välillä on riidelty, kiusattu, jätetty huomiotta, annettu potkuja, siirretty toisiin tehtäviin jne. ehkä enemmän kuin missään muualla, tai ehkä ei sittenkään.

LIGO Hanford. Kuva Caltech/MIT/LIGO Lab.

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) on ollut monivaiheinen tehtävä ennen kuin kaikki on ollut valmista. Se aloitettiin jo 1980-luvulla 40 metrin testilaitteistolla, jolla kehitettiin havaintotekniikkaa. Tällä laitteistolla kukaan tutkijoista ei edes odottanut havaittavan oikeasti gravitaatioaaltoja.  

Täysimittaisten observatorioiden rakentamiseen päästiin vasta 1994, jolloin Yhdysvaltain budjettiin myönnettiin 395 miljoonan dollarin määräraha rakentamisen aloittamiseen. Vielä saman vuonna rakennustyöt aloitettiin Hanfordissa (Washington) ja seuraavana vuonna Livingstonissa (Louisiana).

Ensimmäinen havaintokausi käynnistyi vuonna 2002 ja kesti vuoteen 2010 asti. Tänä aikana ei kuitenkaan havaittu gravitaatioaaltoja. Oikeastaan tutkijat eivät näin uskoneet edes käyvän, sillä samaan aikaan kehitettiin uutta tekniikkaa herkkyyden parantamiseksi ja kohinan vähentämiseksi. Havaintojen keskeyttämisen jälkeen observatoriot kokivat lähes täydellisen muutoksen, vain alkuperäiset 4 km mittaiset tyhjiöputket olivat ensimmäisen vaiheen LIGOsta jäljellä. Uudistetut observatoriot saivat nimikseen Advanced LIGO.

Suunnitellun aikataulun mukaan observatorioiden käyttöönotto piti tapahtua syyskuun puolivälissä 2015. Laitteiston virittäminen kuitenkin oli vienyt niin paljon aikaa, että varsinaista käyttöönottoa oli päätetty lykätä viikolla tai parilla. Alkuperäisen suunnitelman mukaisen käyttöönottoviikonloppuna tehtiin virityksiä. Laitteisto saatiin viimein lukittua sunnuntai-iltana syyskuun 13. päivänä Hanfordissa ja laitteisto jätettiin havaintomoodiin. Livingstonissa tehtiin sama varhain maanantaiaamuna syyskuun 14. päivänä. Mitä sitten tapahtui, voit lukea sen itse kirjasta! – Kari A. Kuure.