keskiviikko 8. toukokuuta 2019

Mahdollinen gravitaatioepisodi havaittu

Huhtikuun alussa huolto- ja uudistustöiden jälkeen uudelleen käynnistetty LIGo-Virgo-observatoriot havaitsivat huhtikuun 26 päivänä kello 18.22.15 Suomen aikaa, jotakin mikä tulkittiin gravitaatioaalloiksi. Havainto sai luettelotunnuksen S190426c ja se näyttää syntyneen neutronitähden pudottua mustaa aukkoon.

Havainnekuva neutronitähden ja musta aukon yhdistymisestä.
Kuva NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet.


Tutkimuksen tämän havainnon osalta jatkuvat, mutta alustavasti yhdistyminen tapahtui noin 1,2 miljardin valovuoden etäisyydellä. Havainto on sen verran heikko ja aikaisemmista poikkeava, että tutkijat eivät varmasti pysty, ainakaan toistaiseksi, määrittämään millainen tapahtuma sen on aiheuttanut. Suurin mahdollisuus, noin 13 % todennäköisyydellä, on musta aukon ja neutronitähden yhdistymisellä.

Gravitaatioaallot tulivat jostakin kehystetyn alueen sisältä.
Kuva NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet.
Nyt ilmoitettua havaintoa edeltävänä päivänä, siis huhtikuun 25. päivänä havaittiin myös gravitaatioaaltoja. Ne tulivat ensimmäisten analyysien mukaan kahden neutronitähden törmäyksestä. Lopputulos tällaisessa törmäyksessä on hyvin suurella todennäköisyydellä musta aukko.


Kahden neutronitähden törmääminen tuottaa yleensä myös runsaasti sähkömagneettista säteilyä, joka on mahdollista havaita optisilla teleskoopeilla tai radioteleskoopeilla. Elokuussa 2017 tällainen yhteishavainto tehtiinkin. Nyt, huhtikuun 25. päivänä tapahtuneen törmäyksen S190425z yhteydessä ei ainakaan vielä ole optisen alueen tai radiohavaintoja tehty, eikä näin ollen törmäyksen paikka on edelleen tarkentumatta, vaikka etäisyydelle on saatu arvioitua noin 500 miljoonaa valovuotta. Paikan määrittelyä vaikeutti se, että LIGO Hanford oli off-line -tilassa ja havainnot tehtiin vain LIGO Livingstonissa ja Virgolla Italiassa. Huhtikuun 26. päivänä havainnot tehtiin kaikissa kolmessa observatoriossa, joten paikan määritteleminen pitäisi olla hieman helpompaa.

Gravitaatioaaltoja havaittiin ensikerran vuonna 2015. Havaintoverkko on havainnut kaikkiaan 13 mustan aukon yhdistymistä, kaksi neutronitähtien törmäystä ja nyt viimeksi (26.4.) mustan aukon ja neutronitähden törmäyksen.

Lisää graviaatioaalloista Avaruusmagasiinissa haulla
http://avaruusmagasiini.blogspot.com/search?q=gravitaatioaallot





maanantai 6. toukokuuta 2019

Kirjauutuus: Kosmologian alkulähteillä


Pekka Teerikorpi

Kosmologian alkulähteillä
Ursa 2019
ISBN 978-952-5985-64-1


Kosmologia on kiehtova tiede, jonka juuret ulottuvat tieteenhistoriassa yllättävän syvälle. Jo antiikin kreikkalaisilla, tai ehkäpä vielä vanhemmilla kulttuurikansoilla oli luonnonfilosofeja, joilla oli jonkinlainen ajatus tai käsitys maailman(kaikkeuden) rakenteesta. Olipa tämä ajatus oikea tai väärä, se yleensä perustui niihin havaintoihin ja tietoihin, jotka olivat filosofin käytettävissä. Tilanne tässä suhteessa ei ole muuttunut, sillä nykypäivänkin kosmologit rakentavat ajatuksensa ja mallinsa aikaisemman tiedon ja havaintojen harteille. Tämä tulee selkeästi esille Pekka Teerikorven uusimmassa kirjassa Kosmologian alkulähteillä.

Vaikka Teerikorpi viittaakin hyvin usein varhaisiin filosofeihin, kirjan pääpaino on 1900-luvun kosmologisessa tutkimuksessa Albert Einsteinin aikalaisineen ja seuraajineen aivan nykypäivän tutkimuksiin asti. Merkittävässä pääroolissa kosmologisen tutkimuksen alkuvaiheessa oli tietysti Edwin Hubble, jonka havainnot galaksien etäisyyden kasvusta osoitti maailmakaikkeuden laajenevan. Ennen hänen havaintojaan ja päätelmiään, maailmankaikkeuden rakenteesta ei oikein ollut minkäänlaista käsitystä, itse asiassa Linnunradan ajateltiin olevan suurin piirtein koko kaikkeus. Tähtitaivaalla näkyvien utuisten pilvien (=galaksien) arveltiin olevan osa Linnunrataa.

Einsteinin teorian ja Hubblen havaintojen myötä tutkimus sai siivet ja hyvin nopeasti oltiin saatu oikea kuva galaksiavaruudesta – ainakin pääpiirteissään. Etäisyydet ja nopeudet kasvoivat, ja tietämys alkoi konvergoitua nykyiseksi suhteellisen nopeasti. Oman lukunsa maailmankaikkeuden rakenteeseen ja syntyyn loi valoa kosmisen taustasäteilyn havaitseminen, inflaatioteoria ja vain hieman yli kaksikymmentä vuotta sitten havaittu kiihtyvä laajeneminen. Uusimmat satelliittihavainnot ovat myös vahvistaneet pimeän aineen olemassa olon, mitä se sitten lieneekään ja pimeän energian, joka näyttää olevan vastuussa kiihtyvästä laajenemisesta.

Teerikorpi marssittaa esiin suuren joukon kosmologiaan liittyviä tutkijoita (henkilöhakemisto on kuusi sivuinen, kun asiahakemisto on ”vain” neljä sivuinen), joiden työ on omalta osaltaan edistänyt maailmankaikkeuden rakenteen ymmärtämistä. Osa näistä tutkijoista on ”tuttuja nimiä” mutta vähintäänkin yhtä paljon on täysin tuntemattomaksi jääneitä tutkijoita, joiden tutkimuspanos on kuitenkin ollut ratkaisevan tärkeää jatko kannalta. Pekka Teerikorpi on osa tätä tiedeyhteisöä, onhan hän osallistunut Hubblen vakion tutkimuksiin monellakin eri tavalla. Kirjassaan hän mielenkiintoisesti hieman valottaa myös omaa osuuttaan tutkimuksissa.

Puhdas  sattuma on, että Tampereen Ursassa keskusteltiin alkuvuodesta 2019 nimenomaan Hubblen vakion merkityksestä ja siitä, miksi eritavoin tehtyjen havaintojen pohjalta laskelmat antavat eri arvon vakiolle? Jälkimmäistä kysymystä valitettavasti Teerikorpi ei käsittele.

Kosmologian alkulähteillä on kirja tähtitieteen historiasta kiinnostuneille, ja uskon heitä olevan paljon. Itse luin kirjan hyvin suurella mielenkiinnolla, joten uskon sen olevan hyvin kiinnostava myös monelle muulle tähtiharrastajalle. Mikäpä sen mukavampaa voisi ollakaan kuin nauttia kesäisestä lämmöstä ja auringosta hyvää kirjaa lukien.
Kari A. Kuure