{"id":11198,"date":"2010-11-30T06:24:16","date_gmt":"2010-11-30T03:24:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=11198"},"modified":"2010-11-30T14:03:54","modified_gmt":"2010-11-30T11:03:54","slug":"%e2%80%9ekorva%e2%80%9c-teritamine-gravitatsioonilainete-muusika-kuulamiseks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=11198","title":{"rendered":"\u201eK\u00f5rva\u201c teritamine gravitatsioonilainete muusika kuulamiseks"},"content":{"rendered":"

R\u00fchm NASA Reaktiivliikumise Laboratooriumi teadlasi ja insenere on maailma gravitatsioonilainete \u201ekuulamisele\u201c sammukese l\u00e4hemale toonud. Gravitatsioonilained on aegruumi virvendused, mille olemasolu ennustas 20. sajandi alguses esmakordselt Albert Einstein.<\/strong><\/p>\n

\"\"

See on kunstniku ettekujutus kavandatavast LISA missioonist, mis koosneks omavahel laserkiirtega \u00fchendatud kolmest komoselaevast. Tegu oleks esimese kosmosemissiooniga, millega \u00fcritatakse gravitatsioonilaineid tabada. Gravitatsioonilained on aegruumi virvendused, mida kiirgavad n\u00e4itkes mustad augud. (Pilt: ESA)<\/p><\/div>\n

JPL laboratooriumis (Pasadena, California) korraldatud uurimuses katsetati laserites\u00fcsteemi, mis lendab kavandatava kosmoseprojekti LISA (Laser Interferometer Space Antenna ehk laserinterferomeetriga kosmoseantenn) pardal. Missiooni eesm\u00e4rk on leida m\u00e4rke vaiksetest sosinasarnastest gravitatsioonilainete signaalidest, mida ei ole siiani otseselt uurida suudetud. See ei ole lihtne \u00fclesanne ning \u00fcletada tuleb mitmeid raskusi.<\/p>\n

Viimaste JPL-s tehtud katsetega on j\u00f5utud uue verstapostini \u2013 esmakordselt t\u00f5estati, et LISA laserkiirte juhuslikke v\u00f5nkumisi v\u00f5i m\u00fcra on v\u00f5imalik gravitatsioonilainete raskesti tajutava h\u00e4\u00e4le kuulamiseks piisavalt vaigistada.<\/p>\n

\u201eGravitatsioonilainete eristamiseks tuleb sooritada v\u00e4ga t\u00e4pseid m\u00f5\u00f5tmisi,\u201c \u00fctles JPL-is t\u00f6\u00f6tav f\u00fc\u00fcsik Bill Klipstein. \u201eMeie laserid on m\u00f5\u00f5detavast h\u00e4\u00e4lest palju l\u00e4rmakamad, seega peame selge signaali saamiseks selle m\u00fcra hoolikalt eemaldama. See on nagu \u00e4ikesetormis sule kukkumise kuulamine.\u201c Klipstein on hiljuti ajakirjas Physical Review Letters<\/em> ilmunud laborikatseid k\u00e4sitleva uurimust\u00f6\u00f6 kaasautor.<\/p>\n

JPL meeskond on \u00fcks paljudest LISA kallal t\u00f6\u00f6tavatest r\u00fchmadest. LISA on Euroopa Kosmoseagentuuri ning NASA \u00fchiselt kavandatav kosmosemissioon, mis valituks osutuna stardib 2020 aastal v\u00f5i hiljem. Selle aasta augustis andis 2010 aasta USA Rahvusliku Uurimise N\u00f5ukogu (U.S. National Research Council) oma k\u00fcmne aasta kohta k\u00e4ivas astronoomiat ja astrof\u00fc\u00fcsikat k\u00e4sitlevas raportis LISA-le v\u00e4ga head soovitused.<\/p>\n

\u00dcks LISA p\u00f5hieesm\u00e4rke on gravitatsioonilainete otsimine. Selle kosmilise kiirguse uurimine sai t\u00f5sise alguse juba aastak\u00fcmneid tagasi, kui teadlased avastasid 1947. aastal surnud t\u00e4htede (pulsarite) paari, mis seletamatu energiakao t\u00f5ttu \u00fcksteisele spiraalselt l\u00e4hemale liikusid. Hiljem t\u00f5estati, et see energia on gravitatsioonikiirgus. See oli esimene kaudne t\u00f5end gravitatsioonilainete eksisteerimise kohta ning sai l\u00f5puks, 1993. aastal, Nobeli preemia.<\/p>\n

Loodetakse, et LISA mitte ainult ei \u201ekuule\u201c laineid, vaid saab ka rohkem teada nende allikatest, suurtest objektidest nagu mustad augud ja surnud t\u00e4hed, mis ise l\u00e4bi aja ja kosmose kihutades saadavad laineid justkui laulumeloodiatena Universumisse. Missiooni k\u00e4igus suudetaks tajuda suurte objektide nagu Linnutee ja teiste kaugemate galaktikate gravitatsioonilaineid, mis aitaks teadlastel m\u00f5ista t\u00e4iesti uut osa meie Universumist.<\/p>\n

Kavandatav missioon koosneks kolmest omavahel laserkiirtega \u00fchendatud kosmoselaevast, mis moodustksid hiiglasuure kolmnurga. Need kosmoselaevad lendaksid Maast umbes 20 kraadi kaugusel \u00fcmber P\u00e4ikese. Iga\u00fches neist oleks plaatinumist ja kullast tehtud kuubik, mis h\u00f5ljuks ruumis vabalt. Kosmoslaevadest m\u00f6\u00f6dudes, p\u00f5hjustaksid gravitatsioonilained peaaegu m\u00e4rkamatuid muutusi kuubikute (v\u00f5i testmasside) vahelistes kaugustes. Siiski oleksid muutused piisavad, et LISA eriti tundlikud m\u00f5\u00f5teriistad suudaksid tajuda nendega kaasnevaid erinevusi omavahel \u00fchenduses olevates laserkiirtes.<\/p>\n

\u201eGravitatsioonilained panevad \u201ekorgid\u201c liikuma, kuid vaid imev\u00e4he,\u201c \u00fctles teadlane ning JPL-s korraldatud uurimuse kaasautor Glenn de Vine. \u201e\u00dcks s\u00f5ber \u00fctles kunagi, et need on kui vannis ringiujuvad kummipardid.\u201c<\/p>\n

JPL meeskond on viimased kuus aastat selle LISA tehnoloogia, kaasa arvatud faasim\u00f5\u00f5turite (k\u00f5rgelt arenenud laserkiirte tuvastajate), kallal t\u00f6\u00f6tanud. Viimases uurimuses j\u00f5uti suure hulga p\u00fcstitatud p\u00f5hieesm\u00e4rkideni \u2013 faasim\u00f5\u00f5turite tajutavat laserite m\u00fcra v\u00e4hendati miljard korda, mis on piisav gravitatsioonilainete signaali avastamiseks.<\/p>\n

See t\u00f6\u00f6 on kui heinakuhjast prootoni otsimine. Gravitatsioonilained muudaksid \u00fcksteisest 5 miljoni kilomeetri kaugusel lendavate kosmoselaevade vahelist kaugust umbes pikomeetri jagu. Pikomeeter on inimese juuksekarva laiusest umbes 100 miljonit korda v\u00e4iksem. Teisis\u00f5nu, kosmoselaevad oleksid \u00fcksteisest 5 000 000 000 meetri kaugusel ning LISA suudaks kaugustes tajuda 0.000000000005 m suurusi muutusi.<\/p>\n

LISA lasertehnoloogia keskmeks on interferomeetria, mis teeb kindlaks, kas laserkiirte l\u00e4bitud teekond ning seega ka kolme kosmoselaeva vaheline kaugus on gravitatsioonilainete t\u00f5ttu muutunud v\u00f5i mitte. See on nagu ookeani lainetus \u2013 m\u00f5nikord t\u00f6\u00f6tavad lained koos ja on suuremad, kuid teinekord on nad vastupidised ning seet\u00f5ttu v\u00e4iksemad.<\/p>\n

\u201eMe ei saa kosmoselaevade vahelist kauguste m\u00f5\u00f5tmises kasutada m\u00f5\u00f5dulinti,\u201c \u00fctles de Vine,\u201cseega kasutame selleks lasereid. Nende lainepikkused on meile kui m\u00f5\u00f5dulindi m\u00e4rgised.\u201c<\/p>\n

LISA-l tajuvad laservalgust faasim\u00f5\u00f5turid ning seej\u00e4rel saadetakse see maapinnale, kus seda \u201einterfereerib\u201c andmet\u00f6\u00f6tlus (protsessi kutsutakse viivitatud interferomeetriaks, sest enne interferomeetria rakendamist toimub viivitus). Kui laserkiirte vaheline interferentsimuster on sama, t\u00e4hendab see, et kosmoselaevad pole \u00fcksteisese suhtes liikunud. Interferentsimustri muutudes liikusid ka kosmoselaevad. Juhul kui on k\u00f5rvaldatud k\u00f5ik teised p\u00f5hjused, mille t\u00f5ttu kosmoselaevad liikuda v\u00f5iksid, on j\u00e4relikult paharetiks gravitatsioonilained.<\/p>\n

See on katse p\u00f5hiidee. Tegelikkuses leidub ka teisi tegureid, mis uurimise keerukamaks muudavad. N\u00e4iteks ei seisa kosmoselaevad paigal. Nad liiguvad t\u00e4iesti loomulikul viisil ringi p\u00f5hjustel, millel pole gravitatsioonilainetega mingit pistmist. Teine v\u00e4ljakutse on laserkiirtega kaasnev m\u00fcra. Kuidas teada, kas kosmoselaev liikus gravitatsioonilainete t\u00f5ttu v\u00f5i j\u00e4tab laserite m\u00fcra lihtsalt mulje, et see on liikunud?<\/p>\n

See on k\u00fcsimus, millega JPL meeskond hakkas hiljuti oma LISA s\u00fcsteemi imiteerivas laboris tegelema. Nad suunasid laseritesse suvalist kunstlikku m\u00fcra ning eemaldasid seej\u00e4rel enamiku sellest keeruka andmet\u00f6\u00f6tluse j\u00e4rel. Hiljuti saavutatud edu n\u00e4itas, et nad suudavad m\u00e4ngukosmoselaevade vahelistes kaugustes tabada pikomeetri suuruseid erinevusi.<\/p>\n

Nad on laserkiirte m\u00f6irgamise sisuliselt vaigistanud nii, et ehitamiseks valituks osutudes suudaks LISA kuulda kuidas Universum vaikselt gravitatsioonilainete viisikest \u00fcmiseb.<\/p>\n

Teised JPL-s t\u00f6\u00f6tavad uurimuse autorid on Brent Ware; Kirk McKenzie; Robert E. Spero ja Daniel A. Shaddock, kes t\u00f6\u00f6tab nii Austraalia Riiklikus \u00dclikoolis Canberras kui ka JPL-s.<\/p>\n

LISA on Euroopa Kosmoseagentuuri ning NASA \u00fchiselt kavandatav kosmosemissioon. NASA missiooniosaga tegelebNASA Goddardi Kosmoselennu Keskus, mis asub Greenbeltis (Maryland, USA). M\u00f5ndasid missiooniga seostuvaid p\u00f5hiuurimusi korraldatakse JPL-s. USA missiooniteadlane on California Tehnoloogiainstituudis t\u00f6\u00f6tav Tom Prince. NASA esindajana haldab JPL-i Caltech.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

R\u00fchm NASA Reaktiivliikumise Laboratooriumi teadlasi ja insenere on maailma gravitatsioonilainete \u201ekuulamisele\u201c sammukese l\u00e4hemale toonud. Gravitatsioonilained on aegruumi virvendused, mille olemasolu ennustas 20. sajandi alguses esmakordselt Albert Einstein. JPL laboratooriumis (Pasadena, California) korraldatud uurimuses katsetati laserites\u00fcsteemi, mis lendab kavandatava kosmoseprojekti LISA (Laser Interferometer Space Antenna ehk laserinterferomeetriga kosmoseantenn) pardal. Missiooni eesm\u00e4rk on leida m\u00e4rke vaiksetest sosinasarnastest […]<\/p>\n","protected":false},"author":385,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-11198","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11198","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/385"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11198"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11198\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11198"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11198"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11198"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}