Gravitationswelle
Onde gravitationnelle
Albert Einsteinin kenttäyhtälötnn kuvaavat matemaattisesti sitä, miten gravitaatioaallot syntyvät massa ollessa kiihtyvässä liikkeessä samalla tavoin kuin sähköopin Maxwellin yhtälöt kuvaavat sähkömagneettisen säteilyn muodostumista sähkövarauksen kiihtyessä.
Havaittavia gravitaatioaaltoja voi syntyä esimerkiksi pulsarien, neutronitähtien tai vastaavien suurienergiaisten systeemien ollessa nopeassa liikkeessä.
Havaitseminen
Gravitaatioaaltojen havaitseminen on äärimmäisen vaikeaa. Ensimmäinen koe, jolla aaltoja yritettiin havaita oli amerikkalaisfyysikko Joseph Weberin koe vuodelta 1968. Vaikka Weber itse uskoi havainneensa gravitaatiosäteilyä [1]
, hänen tuloksiaan ei onnistuttu koskaan toistamaan. Koejärjestelyssä käytetty laite tunnetaan nykyään kuitenkin Weberin sylinterinä.Nykyisistä koejärjestelyistä maininnan arvoisia ovat 1992 perustettu yhdysvaltalainen LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), saksalainen GEO600 sekä toukokuussa 2007 käyttöönotettu ranskalais-italialainen Virgo-interferometri. Nämä äärimmäisen herkät koejärjestelyt perustuvat pitkäkantaiseen interferometriin, joka havaitsee mahdollisen gravitaatioaallon aiheuttaman poikkeaman peilien asennossa. Tulevaisuudessa aaltoja tullaan havaitsemaan myös avaruudesta, aikataulun mukaan vuonna 2015 toimintansa aloittavalla LISA-satelliittijärjestelmällä.
Vaikka gravitaatioaaltoja ei ole toistaiseksi suoraan havaittu taustakohinan vuoksi, vakuuttavia epäsuoria todisteita on saatu kaksoispulsarien käyttäytymisestä. Vuonna 1974 fyysikot Russell Alan Hulse ja Joseph Hooton Taylor Jr havaitsivat kaksoispulsarin PSR B1913+16 lähettämän säteilyn vaihtelusta systeemin menettävän energiaansa täsmälleen saman verran kuin suhteellisuusteorian mukaan tällaisen kaksoistähden pitäisi lähettää gravitaatioaaltoja [1] . Hulsen ja Taylorin tutkimus palkittiin Nobelin fysiikanpalkinnolla vuonna 1993.
Aiheesta muualla
