Teadlased tabasid surnud tähtede paari orbiidilt nähtava valguse tõendid ühest astronoomia kõige raskemini tabatavast sihtmärgist – gravitatsioonilainetest. Seni on neid esmakordselt Einsteini poolt ennustatud aegruumi rebendeid täheldatud vaid raadiolainete allikatest.
Kunstniku nägemus sellest, kuidas valgete kääbuste paar kiirgab gravitatsioonilaineid.
Maast 3000 valgusaasta kaugusel asuva kahe valge kääbuse orbiitide muutused on edasiseks tõestuseks sellest, et neid lained saab ka tegelikult näha, kirjutab BBC news.
Gravitatsioonilained olid Albert Einsteini relatiivsusteooria oluliseks osaks. Tema teooria vaatles ruumi ennast kui mõjutatavat ehitist ning massiivsete objektide gravitatsiooni kui jõudu, mis võib seda efektiivselt moonutada.
Tegeliku gravitatsioonilaine tabamine on aga keeruline: nende mõju on liiga väike, et seda Maa-põhiste katsete abil mõõta. Meie suur Universum on aga laboratooriumiks, kus me saame mõõta gravitatsioonilainete kaudset mõju.
Põhimõtteliselt võivad ükskõik millised kaks üksteise ümber tiirlevat massiivset objekti kiirata gravitatsioonilaineid, kaotades aeglaselt oma orbiitide impulssi. Selle tulemusena muutuvad orbiidid ise ning aeg, mis kulub ühe täistiiru tegemiseks.
1993. aastal pälvis Nobeli füüsikapreemia katse, milles mõõdeti tillukest muutust kiiresti pöörleva neutrontähe ehk pulsari orbiidis. Enamus sellest tööst sooritati 1930ndatel aastatel valmistatud optilise teleskoobi abil. Sama triki sooritamine nähtava valguse abil on aga teadlaste jaoks seni kättesaamatuks osutunud.
Gravitatsioonilainete ulatuse suurenemine tuleb valgete kääbuse paari (J0651) ekstreemsest loomusest: mõlemad tähed on hiiglasliku massiga (oluline murdosa meie Päikese massist) ning tiirlevad üksteise ümber kaugusel, mis on vaid kolmandik Maa ja Kuu vahelisest kaugusest. Tähed teevad oma orbiidile tiiru peale vähem kui 13 minutiga.
Töörühm uuris hoolikalt seda, kuidas tähepaar üksteist ,,varjutas“ – Maalt vaadatuna blokeerib üks neist hetkeks teiselt tähelt tuleva valguse.
13 kuu jooksul panid teadlased tähele, et orbitaalperiood kahanes vähem kui tuhandiku sekundi võrra, kuid et efekt nihutab ka varjutuse toimumisaega. See aeg on alates tähepaari avastamisest ligikaudu kuus sekundit tagasi nihkunud.
,,Paljud neist mõõtmistest on võtnud aastaid, seda peamiselt seetõttu, et orbiidid on palju pikemad,“ selgitas artikli peaautor JJ. Hermes. Antud läbimurdeline avastus sai osaliselt teoks tänu teleskoobile, mis on sama vana kui Einsteini teooria: Otto Struve 2,1 meetrine teleskoop McDonaldi Observatooriumis Texases.
,,Raadioteleskoope ja ajavõtu pulsareid on kasutatud 30 aastat, kuid see on esimene kord, kui meil õnnestus näha gravitatsioonilainete mõju optilise teleskoobi abil,“ ütles Hermes.
Töörühm plaanib jätkata tähepaari kitseneva orbiidi jälgimist. Oodatav varjutuse aeg peaks järgmise aasta maikuuks nihkuma 20 veel sekundi võrra tagasi. Antud avastus aitab juhtida ka ,,otsese tabamise“ eksperimentide vaatlusi.
Sellised eksperimendid – nende seas ka esitatud eLisa projekt – plaanivad mõõta suure vahemaaga detektorite tillukesi suhtelisi liikumisi gravitatsioonilainete möödumisel. See oleks lõplik ning ümberlükkamatu tõend lainetest, mille olemasolu ennustati juba ammu.
,,Oleks väga hea, kui saaksime heakskiidu mõnele neist laserinterferomeetri missioonidest – me teaksime täpselt mida otsida,“ ütles Hermes. ,,Selgitasime arvutustest välja, et selline projekt nagu eLisa peaks tulemusi andma juba kõigest nädala jooksul.“
Jah, tundub, et teil on õigus (kuigi originaalartiklis on lause ehitus üpriski kummaline). Aitäh.