Gravitaatioaaltoja havaitseva LIGO ja Virgo
yhteistyöverkosto ilmoitti havainneensa 4. tammikuuta 2017 kello 10.11.58,5 UTC
, kello 12.11.58,6 Suomen aikaa kolmannen kerran tieteellisesti merkitseviä
gravitaatioaaltoja[1]. Havainnosta ilmoitettiin kesäkuun 1. päivänä.
Havainto sai tunnuksekseen GW170104.
Vuonna 2015 tehtyjen havaintojen jälkeen LIGOn
observatorioille tehtiin huoltotöitä, joilla saatiin lisäherkkyyttä havaintolaitteisiin.
Huoltojen jälkeen observatoriota otettiin uudelleen käyttää marraskuun 30.
päivänä viime vuonna (2016). Reilun kuukauden jälkeen tuli siis seuraava osuma.
Tällä kertaa kyseessä oli 31,2 ja 19,4 auringonmassaisten
mustien aukkojen yhteensulautuminen. Sulautumisessa syntyi 48,7
auringonmassainen musta aukko, jonka etäisyys on yli 3 miljardia valovuotta.
Aikaisemmat havainnot tehtiin 1,3 ja 1,4 miljardina valovuoden etäisyyksiltä.
Tällä kertaa havainto paitsi, että oli paljon kaukaisemmasta
kohteesta, osoittautui myös hieman aikaisemmista poikkeavaksi. Yhteen
sulautuneet mustat aukot olivat pyöriviä mutta niiden pyörimisakselit eivät
olleet samansuuntaisia (kuten aikaisemmissa tapauksissa) keskenään eivätkä pyörimissuunnat
olleet samansuuntaisia kiertoliikkeen kanssa. Aivan yksityiskohtaisia tietoja pyörimisakselien
suunnista ja pyörimissuunnista kiertoliikkeeseen nähden ei pystytty vielä
havaitsemaan. Tällaisten tietojen esiin saantiin tarvitaan vielä herkempiä
laitteita ja useampi kuin kaksi observatoriota.
LIGO on mahdollistanut uuden mustien aukkojen
massaluokan löytymisen, joita ei röntgenhavainnoilla ole ollut mahdollista löytää. Kuva LIGO / Caltech / MIT / Sonoma State (Aurore Simonnet). |
Kaksois mustia aukkoja voi syntyä kahdella tapaa: ne voivat
olla ennen mustiksi aukoiksi päätymistään tavallisia tähtiä, joista kumpikin
vuorollaan on tullut musta aukko supernovaräjähdyksen seurauksena. Tällaisessa tapauksessa mustien pyörimisakselit
ja suunnat ovat kutakuinkin yhteneviä.
Toinen tapa on, että mustat aukot ovat joutuneet toistensa
läheisyyteen tähtijoukoissa, joiden ytimissä tähtitiheys on hyvin suuri.
Riittävän lähekkäin joutuneet mustat aukot ovat siten jääneet toistensa
kiertoradoille, joten kiertosuunta ja pyörimisakselien suunnat voivat olla mitä
vain. Uusin havainto näyttäisi tukevan tähtijoukkoselitystä kahden mustan aukon
muodostumisessa, joskaan se ei kuitenkaan sulje pois kaksoistähtiparin
muuttumista toisiaan kiertäviksi mustiksi aukoiksi.
Toinenkin merkittävä sivuhavainto liittyy tämänkertaiseen
gravitaatioaaltohavaintoon. Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan
gravitaatioaalloissa ei esiinny dispersiota (vastaisi valoaaltojen kulkureitin
muuttumista esimerkiksi prismassa ja valon hajoamista eri väreiksi kuten sateenkaaressa).
Jos gravitaatioaalloissa dispersiota esiintyisi, niin yli 3 miljardin
valovuoden etäisyydeltä tulevissa gravitaatioaalloissa dispersio pitäisi kyllä
näkyä. Tällaista ei kuitenkaan havainnoista löytynyt.
Huomautukset
[1] Gravitaatioaaltoja on nyt havaittu neljä kertaa: 14.9.2015
kello 9.50.45 UTC, 25.12.2015 kello 3.38.53 UTC, 4.1.2017 kello 10.11.58,5 UTC.
Neljäs havainto, tieteellisesti ei-merkitsevä (havainnon luotettavuutta kuvaava
sigma-arvo jäi alhaiseksi) 12.10.2015.
Lisää gravitaatioaalloista Avaruusmagasiinissa
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti