TS Kirja

Kirja-arviot: Kosmos on soinut jo kahdesti

LIGO
LIGO:n laitteisto Louisianassa. Sisarlaitteisto sijaitsee Washingtonissa. Molemmissa L:n muotoiset sakarat ovat neljän kilometrin mittaisia. Laservalo saadaan kulkemaan sakaroiden tunneleissa peilien avulla edestakaisin tuhansia kilometrejä sekunnissa.
LIGO:n laitteisto Louisianassa. Sisarlaitteisto sijaitsee Washingtonissa. Molemmissa L:n muotoiset sakarat ovat neljän kilometrin mittaisia. Laservalo saadaan kulkemaan sakaroiden tunneleissa peilien avulla edestakaisin tuhansia kilometrejä sekunnissa.

Janna Levin: Mustan aukon blues ja muita ääniä ulkoavaruudesta.

Suom. Markus Hotakainen. Ursa. 236 s.

Kahden mustan aukon vauhdikas yhdistyminen 1,3 miljardia vuotta sitten oli laittanut aika-avaruuden aaltoilemaan ja väreilemään samalla tavalla kuin veteen heitetty kivi saa vedenpinnan aaltomaisesti liikkeelle joka suuntaan. Nyt kahdella L-kirjaimen muotoisella, kilometrien mittaisella LIGO-interferometrillä napattiin ensimmäistä kertaa suora havainto (14.9.2015) tapahtumasta, joka sattui aikakautena, jolloin Maassa oli vasta yksisoluisia eliöitä.

Albert Einstein oli ennustanut gravitaatioaaltojen olemassaolon 100 vuotta sitten Yleisen suhteellisuusteoriansa jälkimainingeissa. Valon nopeudella etenevät gravitaatioaallot muovaavat aika-avaruuden geometriaa: venyttävät ja supistavat Maatakin sen läpi kulkiessaan.

Läpimurtohavaintoa pidetään vähintään yhtä merkittävänä ja palkittavana (fysiikan Nobel) kuin Higgsin hiukkasen löytymistä Cernin LHC-hiukkaskiihdyttimellä 2012. Tänä kesänä saatiin vielä uusi ilmoitus toisen musta-aukkoparin yhtymisestä kauan sitten.

Jatkuu mainoksen jälkeen
Mainos päättyy

Kosmos on siis soittanut meille jo kahdesti, ja luonnon villit kortit: mustat aukot, musta-aukkoparit ja niiden törmäykset näyttävät olevan yleisempiä kuin tähän asti on otaksuttu.

Janna Levinin kirjoittama ja pika pikaa julkaistu Mustan aukon blues kertoo valitettavan vähän itse GW:n ja mustien aukkojen tieteestä ja tuoreiden löytöjen seurauksista: avaruuden uudesta ikkunasta ja tähtitieteestä ilman teleskooppeja. Pian toiminnassa on lisää laitteita, jolloin saadaan tarkempaa tietoa myös erilaisten GW-lähteiden sijainnista ja aaltojen syntyajankohdista.

Tässä toisessa populaarissa tiedekirjassaan professori Levin on keskittynyt ennemminkin avaamaan Ison tieteen politiikkaa, henkilökohtaista dynamiikkaa ja LIGO:n mittavaa rakennushanketta. Yhdysvaltain tiedesäätiö NSF on uhrannut projektiin ennätykselliset miljardi dollaria.

Mustan aukon bluesissa on sankareita ja konnia ikään kuin The Beach Boys -yhtyeen Heroes and Villains -hitissä. Muutenkin LIGO-hankkeen henkilökemiat ja egot ovat kuin suoraan rocknäyttämöltä ja superyhtyeistä. Mukana on hyviä ja huonoja managereita ja promoottoreita. Mutkista ja vastustuksestakin huolimatta vankkurit kuitenkin jatkavat aina jollakin keinoin vierimistään kohti potentiaalista aarretta.

Pääosassa on Troikka: pragmaattinen Rainer Weiss, sovitteleva visionääri, teoreetikko Kip Thorne ja tieteen Mozart, introvertti Ron Drever. Tämän dostojevskilaisen kolmikon lisäksi neljäs tärkeä henkilö on edesmennyt Joseph Weber (1919–2000), joka itsepintaisesti kuolemaansa asti virheellisesti väitti havainneensa GW:n alumiinisylinterillään jo 1969. Weiss ja Thorne kiittivät Triplassa Weberiä alan pioneerityöstä.

Jatkuu mainoksen jälkeen
Mainos päättyy

Ajankohtaisuudestaan ja päivityksestään huolimatta Janna Levinin vetävä teksti olisi vielä vaatinut editointisilauksen niin alkuperäisenä kuin suomennoksenakin. Degeneroitu aine, inertiamassa ja aktiiviset galaksiytimet tarvitsevat avaamista.

Toiseksi yhteen sulautuneet mustat aukot eivät missään vaiheessa liikkuneet lähes valonnopeutta, vaan noin kolmanneksen siitä. Suomennos kärsii paikka paikoin fingelskasta, kieleemme tarttuneesta teonsanojen kammosta ja sivulauseiden hylkimisestä.

Jarmo Wallenius

Kahden mustan aukon yhtyessä painovoima-aaltoina vapautui kolmen Auringon massan verran energiaa. Aukkojen massat olivat 36 ja 29 kertaa Auringon massan suuruisia.
Kahden mustan aukon yhtyessä painovoima-aaltoina vapautui kolmen Auringon massan verran energiaa. Aukkojen massat olivat 36 ja 29 kertaa Auringon massan suuruisia.

Fakta

GW ja LIGO

Kiihtyvässä liikkeessä olevat massat synnyttävät aika-avaruuteen aaltoja, joita kutsutaan painovoima- eli gravitaatioaalloiksi (GW). Albert Einstein ennusti niiden olemassaolon vuonna 1916.

GW:t eivät ole sähkömagneettisia aaltoja, vaikka ne etenevät valonnopeudella ja niillä on aallon korkeus ja taajuus. GW ei heijastu aineesta eikä imeydy siihen.

GW:n aallonkorkeus vaimenee sen edetessä. Aallonpituus venyy (punasiirtymä) alati laajenevassa avaruudessa. Suoraan havaittavia gravitaatioaaltoja syntyy muun muassa yhteen sulautuvien mustien aukkojen törmäyksissä, erilaisissa kaksoistähtijärjestelmissä, neutronitähtien törmäyksissä ja supernovan ytimen luhistuessa kasaan.

GW havaittiin ensimmäisen kerran epäsuorasti pulsari PSR 1913+16:n avulla vuonna 1974.

Louisianan ja Washingtonin osavaltioihin rakennetuilla (1994–2002), L-kirjaimen muotoisilla laser-interferometreillä (LIGO) saatiin ensimmäinen suora havainto GW:sta 14.9.2015. Havaittiin gravitaatioaaltojen aikaansaama pienenpieni muutos L-kirjaimen sakaroiden pituudessa. Suuruusluokka oli vain triljoonasosa metriä eli vetyatomin ydintä pienempi.