Uusi gravitaatioaaltohavainto

Gravitaatiaaltojen havainnto kolmessa observatoriossa.
Kuva LIGO/Virgo/Caltech/MIT.

Gravitaatioaaltoja etsivät tutkijat ovat havainneet gravitaatioaaltoja. Tällä kertaa havainnot tehtiin kahdessa LIGO-observatoriossa[1] ja Italiassa sijaitsevassa Virgo-observatoriossa[2]. Virgo-observatorion käyttöönotto tapahtui tänä vuonna elokuun alussa ja nyt julkistettu löytö oli sen ensimmäinen. Gravitaatioaallot havaittiin elokuun 14 päivänä kello 13.30.34 Suomen aikaa. Näin ollen havainto sain tunnuksekseen GW170814.

Gravitaatioaallot syntyivät kahden mustan aukon yhdistyessä noin 1,8 miljardin valovuoden etäisyydellä. Mustien aukkojen massat olivat 31 ja 25 auringonmassaa ja niistä muodostui 53 auringonmassainen musta aukko. Näin ollen gravitaatioaaltojen mukana poistui energiaa noin 3 auringonmassa verran.

Kaikki gravitaatioaaltohavainnot.
Kuva LIGO/Caltech/Sonoma State (Aurore Simonnet)].

Kolmannen observatorion samanaikainen havainto mahdollisti tapahtumapaikan määrittelemisen entistä tarkemmin. Nyt gravitaatioaaltojen lähde paikannettiin vain 60 neliöasteen alueelle eteläisellä tähtitaivaalla, kun taas kahden LIGO-observatorion aikaisemmat paikannukset olivat kymmenen kertaa suurempia alueita. Myös etäisyysmääritys tarkentui.

Kolmas observatorio mahdollisti myös gravitaatioaaltojen polarisaation havaitsemisen, kun kahdella observatoriolla se ei ollut mahdollista. Näin ollen gravitaatiotähtitiede sai uusia työkaluja käyttöönsä.

Gravitaatiaaltojen lähteiden paikanmääritys. Yloin kehä
edustaa 90 % luotettavuutta ja sisin kedä 10 % luotetavuutta.
GW170814 on pieni alue eteläisellä taivaanpallolla.
Kuva LIGO/Virgo/Caltech/MIT/Leo Singer
(Milky Way image: Axel Mellinger)]

Huomautukset

[1] LIGO-observatoriot sijaitsevat Yhdysvalloissa Livingstonissa (Louisiana) ja Handword’issa (Washington).

[2] Virgo-obsrvatorio sijaitse lähellä Pisaa Italiassa. Virgo-observatorio laitteitojen uudistamien aloitettiin lokakuussa 2011 ja valmiiksi ne saatiin helmikuussa 2017. Ensimmäisen kerran sen nimellinen työvalmius saavutettiin huhtikuussa ja varsinainen havaitseminen aloitettiin elokuun alussa. Virgo ei ole aivan yhtä herkkä kuin LIGO-observatoriot, johtuen laser-putkien lyhyemmästä pituudesta.

Cassini syöksyy Saturnukseen

Havainnekuva Cassiniluotaimesta Saturnusta kiertävällä
radalla. Kuva NASA.

NASAn pitkäaikainen Saturnus-luotain Cassini on tullut tehtävänsä päätökseen. Se on tehnyt monia uusia havaintoja mutta nyt sen käytettävissä oleva ajoaine on loppunut ja NASAn tutkijat ovat ohjanneet sen Saturnuksen ilmakehään vievälle radalle. Syöksy ilmakehään tapahtuu suurella 31 km/s nopeudella, joten luotain ei saavuta kovin syviä kerroksia Saturnuksen ilmakehässä ennen tuhoutumistaan.

Luotaimen ohjaamiseen käytettävän ajoaineen viimeiset rippeet käytetään luotaimen pääantennin pitämiseen Maahan suunnattuna mahdollisimman pitkään. Aluksi ohjainraketit toimivat vain 10 % teholla mutta tehoa joudutaan lisäämään sitä mukaa mitä syvemmälle Saturnuksen ilmakehää luotain etenee. Lopulta saavutetaan 100 % teho ja sen jälkeen ilman vastus kääntää luotain kääntyy ja radioyhteys katkeaa.

Cassinin reitti tuhoutumiseen päätyvälla radalla Saturnuksen
ilmakehässä. Kuva NASA.

NASA odottaa radioyhteyden katkeavan luotaimeen kello 14.55 Suomen aikaa, korkeuden arvioidaan olevan silloin noin 1500 km pilvipeitteen yläpuolella. Tämän jälkeen, noin 30 sekunnin kuluttua,  luotain hajoaa isompiin osiin ja hajoaminen jatkuu kunnes kaikki osat ovat höyrystyneet ilman vastuksen aiheuttaman kuumuuden vaikutuksesta.

Saturnus on 83 valominuutin etäisyydellä Maasta. Tämä tarkoittaa sitä, että radiosignaalien kulku kestää tämän ajan ja maapallolla kuullan luotaimen lähettämää signaalia vielä sen tuhoutumisen jälkeenkin. Signaali katoaa lopullisesti 83 minuutin kuluttua.

Syöksy Saturnukseen tapahtuu suunnilleen keskipäivällä paikallista aikaa ja suunnilleen noin 10 astetta pohjoiseen ekvaattorilta.

Kirjauutuus: Koko universumi yksissä kansissa

Heikki Oja

Universumi

Ursa ry 2017

Nidottu 312 sivua

ISBN 978-952-5985-49-8

Tunnettu tähtitieteen popularisoija Heikko Oja on jälleen tuottanut uuden kirjan, joka käsittelee ei enempää eikä vähempää, kuin universumia! Yhden kirjan sisällöksi se on tietysti hyvin paljon mutta Heikin kokemus ja rutiini kirjojen tekemisessä on auttanut merkittävästi kirjoittamisessa. Näin ollen syvennyin kirjaan suurella mielenkiinnolla.

Kirjan idea on esitellä kaikki mahdolliset universumissa esiintyvät kohteet ja ilmiöt. Varmasti joku löytää jonkun ilmiön tai kohteen, joka olisi pitänyt vielä sijoittaa kirjaan mutta sellaiset kohteet ovat varmasti kuriositeetin koko luokkaa olevia. Sanomattakin on selvää, että kaikki mahdolliset kohteet ja ilmiöt universumissa ei kovin helposti yhteen kirjaan mahdu. Heikki ratkaisi asian siten, että jokaisesta kohteesta tai ilmiöstä on vain yksi aukeama.

Yksi aukeama saattaa tuntua hyvin vähältä ja tottahan se on. Yksittäin luettuna ilmiöiden tai kohteiden käsittely on pakostakin hyvin lyhyt ja ehkä hieman pinnalliseksi jäävä. Mutta kokonaisuus on toimiva, lukija saa kirjaa lukiessaan huomattavan tietopaketin hyvin monista kohteista ja ilmiöistä, joten kokonaisuutena kirjan idea on hyvin perusteltu.

Kirjan rakenne on hyvin yksiselitteinen. Varsinainen tekstisisältö on jaettu sivun mittaisiin lukuihin jossa esitellään vain yksi kohde tai ilmiö. Näitä tekstejä on kertynyt kaikkiaan 106. Aukeaman vasen lehti on omistettu tekstissä kerrottavan asian kuville. Kuvat ovat loistavia ja kirjan paperi hyvin väripainatukseen sopivaa, joten kuvat ovat laadukkaita.

Kirjan alareunassa kulkee kuvanauha, jonka Heikki on nimennyt Universumin tarinaksi. Yhdellä aukeamalla on 100 miljoonan vuoden pituinen jakso. Kuvanauhan teksteissä kerrotaan kunkin ajanjakson tärkeimmästä tapahtumasta. Yhteensä nämä kuvanauhat muodostavat koko universumin iän (13,8 miljardin vuotta) sekä 100 miljoona vuotta tulevaisuuteen.

Jälleen kerran Ursa on onnistunut julkaistavan kirjan valinnassaan erinomaisesti. Kirja sopii kenelle tahansa, olipa lukija sitten kokenut harrastaja tai vasta harrastuksensa ensimmäisiä askeleita ottava maallikko. Kirja toimii myös monella tasolla: se on lukukirja, mutta samalla loistavat kuvat tekevät siitä katselukirjan. Toimiipa kirja vielä jokin asteisena käsikirjana jos joku ilmiö tai kohde on hieman oudompi, kirjasta löytyy selitys sellaisessakin tapauksessa.

Kari A. Kuure