Kosmosest • Avastus ülimassiivsete mustade aukude ühinemiskõlast • Uudiskiri #2 🇪🇪
NB! Eestikeelne uudiskiri kolis allolevale aadressile:
“Kui kujutame universumit suursuguse sümfooniaorkestrina ette, siis teineteise ümber tiirlevad mustad augud mängiksid madalaid kontrabassinoote, mis kajavad läbi kosmilise kontserdisaali.”
This is an Estonian edition of the newsletter. For the English version, click here.
Mis uudiseid on kosmosest? Sega kokku Einsteini saja aasta tagune teooria, tänapäevaste mõõteseadete täpsus ning astronoomide kavalus kosmilistest objektidest, mida nimetatakse pulsariteks (mis mh aitavad satelliitnavigatsioonisüsteemid täpsena hoida). Tulemusena näeme universumit teistsuguse pilguga. Jagan käesolevas uudiskirjas märkimisväärset uudist astronoomia maailmast.
Gravitatsioonilainete taustafoon
29. juunil viie raadio-astronoomia töörühma poolt avaldatud uuringute mastaap on üüratust üüratum: nimelt hõlmavad need teavet kõikide asjade liikumisest universumis. Aastakümnetepikkune otsing viis esimese avastusteni väga nõrgast taustafoonist, mille tõenäoliselt tekitasid teineteise ümber tiirlevad ülimassiivsed mustad augud. Selle protsessi tulemusena tekkisid aegruumi võnked, mida nimetatakse madalasageduslikeks gravitatsioonilaineteks.
Käesolev sürr uudis on suurepärane näide sellest, kuidas kosmiliste objektide omadusi saab kavalalt millegi muu avastamiseks ära kasutada.
Sissejuhatuseks
Gravitatsioonilained avastati esmakordselt 2015. aastal maapealsete mõõtmisseadete abil, kinnitades Albert Einsteini 1916. aastal tehtud ennustust.
Avastust tunnustati 2017. aastal füüsika Nobeli preemiaga (pälvijateks Rainer Weiss, Barry Barish ja Kip Thorne).Esialgne avastus hõlmas gravitatsioonilaineid, mis tekkisid kahe tähemassiga musta augu ühinemisest (sellised mustad augud tekivad tähe gravitatsioonilise kokkuvarisemise tulemusena).
Laserinterferomeetri-Gravitatsioonilainete Observatoorium (inglise keeles Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO). Mõõteseaded hõlmavad üksteisest nelja km kaugusele asetatud peegleid. Siin on üks kahest LIGO rajatisest USAs. Pilt: Caltech/MIT/LIGO Lab Paar kiiret definitsiooni. Mustad augud on äärmiselt tugeva gravitatsioonilise tõmbega aegruumi piirkonnad, mis leiduvad enamiku galaktikate keskmes. (Meist on nad nii kaugel, et muretsemiseks pole põhjust.)
Galaktikad kasvavad suuremaks teiste galaktikatega ühinedes. Seeläbi ühinevad ka nende keskmes olevad mustad augud.
Spiraalgalaktikate NGC 2207 ja IC 2163 ühinemine. Pilt: D. M. Elmegreen jt, Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA)
Uusim avastus kasutab teistsugust, pulsaritepõhist meetodit ning hõlmab palju massiivsemaid musti auke.
Pulsar on erilist tüüpi täht, täpsemalt tähejäänuk, mis pöörleb sadu kordi sekundis ja saadab lühikeste (ms) vahedega regulaarselt välja raadioimpulsse—seda aatomkella täpsusega. Astronoomid jälgivad pulsareid maapealsete raadioantennide abil ja registreerivad signaalide saabumisajad.Astronoomia ja igapäevaelu.
Gravitatsioonilained inimeksistentsi ei kõlguta, kuid astronoomial on igapäevaeluga tegemist küll. Satelliitnavigatsioonisüsteemid tuginevad kasutaja asukoha määramiseks satelliitide signaalidele. Vastavad satelliidid on varustatud aatomkelladega ning arva, mille abil nende täpsust kalibreeritakse ja kinnitatakse!
Avastus
Vahel võib pulsarilt pärit signaali kohalejõudmine olla häiritud (seda imepisikese aja võrra): siis, kui aegruumist võnge läbi käib ehk ruum Maa ning pulsari vahel on gravitatsioonilainete poolt moonutatud. Pulsareid leidub üle Linnutee galaktika, mis aitab häiritusi omavahel võrrelda.
Viimased vaatlused viitavad gravitatsioonilainete olemasolule, mis pärinevad mitmete palju massiivsemate mustade aukude ühinemisest; need mustad augud on miljoneid kuni miljardeid kordi Päikesest massiivsemad.
Uue tehnikaga avastatud gravitatsioonilained on märksa tugevamad ja pikemad kui 2015. aastal vaadeldud lained.
Mitmed koostööprojektid teatasid sarnastest tulemustest, kasutades andmeid, mis on kogutud 67 pulsarilt 15 aasta jooksul, millest igaüht jälgiti vähemalt kolm aastat. Töörühmad Euroopast, Ameerikast, Austraaliast, Hiinast ja Indiast kogusid ning analüüsisid andmeid.
Tähtsus
Andmed viitavad gravitatsioonilainete olemasolule ülimassiivsete mustade aukude ühinemisprotsessi tagajärjel, olles võimalikult esimene otsene kinnitus sellistest kaksiksüsteemidest ja nende võimest tekitada mõõdetavaid gravitatsioonilaineid.
On võimalik, et taustafoon vastab mõnele teist tüüpi sündmustele, mis toimusid varases universumis. Kinnituseks tuleb uuringuid jätkata.
Hiljutine avastus pakub põnevat edasiminekut gravitatsioonilainete astronoomia valdkonnas, avades uusi võimalusi universumi kõige massiivsemate objektide uurimiseks.
“Madalasageduslikud gravitatsioonilained võivad anda meile nii ideid uute füüsikateooriate loomiseks kui ka aidata mõista, millest koosneb universumi tumesektor – tumeenergia ja tumeaine,” märkis BBC uudistele astronoom Michael Kramer, kes on pulsarite uurimise Euroopa grupi eestvedaja.
Lõpetan uudiskirja videoga, millest eeltoodud luuleline kosmilise sümfoonia tsitaat pärineb.
P.S. Minu töökeel on inglise keel ning osad sõnastused võivad eesti keeles natuke kohmakad olla.
Esimest uudiskirja väljaannet saad lugeda siit:
—MLA