Euroopa gravitatsioonilainete observatoorium kannustab astronoomiarevolutsiooni ({{commentsTotal}})

Gravitatsioonilained kunstniku nägemuses.
Gravitatsioonilained kunstniku nägemuses. Autor/allikas: NASA

Itaalias asuv observatoorium asub pärast viis aastat kestnud uuenduskuuri otsima taas gravitatsioonilaineid. Lisadetektor võimaldab esimest korda otsida gravitatsioonilainete lätteid, tõotades muuta lähikümnendil astronoomiat tundmatuseni.

Aegruumi lainetuste uurimine avab võimaluse uurida universumi kõige energeetilisemaid sündmuseid täiesti uuel viisil. Muu hulgas loodavad astronoomid saada paremat aimu mustade aukude ühinemisest, täheplahvatustest ja pikemas plaanis välja selgitada, kuidas nägi universum välja vaid sekundi murdosa pärast selle tekkimist.

"Olime gravitatsioonilainete olemasolu otsese kinnitamise järel tõeliselt õnnelikud. Need ei olnud enam midagi abstraktset. Oli puhas rõõm näha, kuidas avastus puudutas mitte ainult teaduskogukonda, vaid ühiskonda laiemalt," meenutas Itaalias asuva Virgo detektori uuendamist eest vedanud Giovanni Losurdo ERR Novaatorile antud intervjuus. Möödunud aasta jaanuaris tehtud avastust võis pidada alles gravitatsioonilainete astronoomia alguseks.

Kolmanda detektori võlud
Aegruumi võbeluste registreerimiseks kasutati kahte Ameerika Ühendriikide eri otstes asuvat detektorit. Itaalias asuv Virgo observatoorium läbis parasjagu uuenduskuuri. LIGO kogutud andmed võimaldasid välja arvutada, et lained vallandusid kahe musta augu ühinemisel umbes 1,3 miljardi aasta eest. Sündmuse toimumispaigast said astronoomid aga vaid häguse ettekujutuse. "Kusagil lõunataevas" pole just kuigi informatiivne.

"Kolmas detektor võimaldab meil leida tulevikus gravitatsioonilainete allika kümneid tuhandeid kordi täpsemalt. Saame suunata järgnevatel minutitel ja päevadel sinnapoole teleskoobid, et üritada välja selgitada, mis seal ikkagi juhtus," tõi Virgo olulisuse välja Advanced LIGO kollektiivi juhtiv David Shoemaker Massachusettsi tehnoloogiainstituudist. Lisaks pole lainete registreerimiseks kasutavad mõõteseadmed – interferomeetrid – igas suunas sama tundlikud. Seeläbi täiendab teise nurga all paiknevate harudega Virgo Ameerikas asuvate detektorite pimealasid.

Advances Virgo detektor. Wikimedia Commons

Samal ajal kasvatab lisadetektor LIGO poolt jälgitava ruumiosa ulatust potentsiaalselt kuni 40 protsendi võrra. Gravitatsioonilainete poolt ruumis tekitatavad moonutused on imeväikesed. Olulise ebaolulisest eristamiseks tuleb seetõttu esmalt kindlaks teha, et sama signaali nähti kerge viivisega mitme detektori poolt. Võimalus identse signaali pelga juhuse läbi kahe observatooriumi asemel kolmes nägemiseks on oluliselt väiksem.

Teisisõnu kasvataks see kindlust, et tegu on tõepoolest reaalsete gravitatsioonilainetega. Teoreetikute arvutuste kohaselt saaks kasutada lainete otsimiseks nõrgemaid signaale, mille allikas asuks LIGO praegusest haardeulatusest kuni 12 protsenti kaugemal. Vaadeldav ruumiosa paisuks kuni 40 protsenti.

Täiustused-täiustused
Teadusandmeid hakkab täiustatud Virgo koguma märtsi alguses. Piirkondlike müraallikate leidmine võtab paar kuud. "Loodame jõuda täie tundlikkuseni 2019. – 2020. aastaks. Meie tundlikkus peaks ületama selleks ajaks meie võimekust kümnekordselt. Vaadeldava ruumi ulatus kasvab tuhandekordselt. Samal ajal valmistume me juba uute täiustusteks," laiendas Itaalia rahvuslikus tuumafüüsika instituudis töötav Losurdo.

2016. aasta jaanuaris esitletud gravitatsioonilainetele viitavad signaalid. Advanced LIGO/Virgo 

Lõppenud uuenduskuur ei kulgenud täiesti sujuvalt. Mõõteseadme peeglite ülesriputamiseks kasutavad ränikiud hakkasid peagi pärast nende paigaldamist pragunema. Graafikus püsimiseks asendati need terastrossidega. Virgo suudab seetõttu märgata kuni 160 miljoni valgusaasta kaugusel asetleidva kahe Päikesest 1,4 korda raskema neutrontähe ühinemist. LIGO pilk küündib saja miljoni valgusaasta võrra kaugemale.. Losurdo kinnitas aga, et töörühm on probleemile jälile saanud ja vahetab trossid ränikiudude vastu 2018. aastaks.

Midagi erilist
Kuigi pealtnäha võiks Euroopa ja Ameerika gravitatsioonilainete observatooriumite vahel haista kerget konkurentsihõngu, kinnitas Shoemaker, et reaalsus on hoopis teine. "Tegelikult tunnen, et ajakirjandus on Virgole sellele pööratava tähelepanu mõttes liiga teinud. Gravitatsioonilainete uurimise vallas mängib koostöö võtmerolli. Teistmoodi pole võimalik lihtsalt hakkama saada," laiendas astronoom. 2014. aastal sõlmitud koostöölepingu raames jagavad LIGO ja Virgo omavahel automaatselt andmeid, tehes kõik endast oleneva, et vältida huvide konflikte.

Nii teatasid mõlema observatooriumi töörühma 2016. aasta jaanuaris gravitatsioonilainete avastamisest üheaegselt. Vaatamata sellele, et esitletav töö põhines ainult LIGO poolt kogutud andmetel. Ka järgnevate erinevaid gravitatsioonilainete allikaid kirjeldavate uurimuste puhul võib seetõttu oodata, et autorite nimekiri ulatub tuhandete inimesteni.

"On kerge arvata, et need kirjutavad valmis vaid paar inimest ja teised panevad lihtsalt nimed alla, kuid peaksid nägema, millised vaidlused alarühmakeste koosolekutel iga lause üle toimuvad," märkis Glasgowi ülikooli astronoom Graham Woan, LIGO töörühma liige.

Virgo ja LIGO vastastikuse mõistmise memorandumion allkirjastanud lisaks kümnete maapealsete ja kosmoses asuvate teleskoopide juures tegutsevad töörühmad. Gravitatsioonilainete registreerimisel antakse neile kõigile sellest teada võimalikult kiiresti. "Põhimõtteliselt oleks meil võimalik häire välja saata vaid paari minutiga. Kuigi hetkel on meil endiselt vaja, et inimesed signaali üle vaataksid, mis võtab umbes pool tundi," selgitas Losurdo. Tugevamate signaalide korral saaks protsessi osaliselt automatiseerida.

Sama süsteemi kasutades saavad observatooriumid teada anda, kas nad kavatsevad hakata otsima lainete võimalikku allikat. "Täieliku pildi saamiseks on vaja uurida lisaks gravitatsioonilainete enda signaalile tavaliste teleskoopidega ka elektromagnetspektrit. Kahte tüüpi andmete kombineerimine võimaldab meil näha sündmusi sõna otseses mõttes täiesti uues valguses," rõhutas Shoemaker. Näiteks oleks võimalik saada paremat aimu supernoovana plahvatavate massiivsete tähtede lõpust.

Võib oodata, et gravitatsioonilainete observatooriumite ümber koonduv kogukond paisub järgnevatel aastatel kiirenevas tempos. Järgmisel aastal avatakse Jaapanis Hida linnas esimene maa-alune gravitatsioonilainete detektor. Järgmise kümnendi alguseks peaks uksed avama esimene India gravitatsioonilainete observatoorium, mis on LIGO-detektori täpne koopia.

"Elame ajal, mis on võrreldav ajastuga, mil Galileo Galilei esimest korda teleskoobi taeva poole suunas. Arvestades, kui ulatuslikult on sellest ajast teleskoopide kallal tehtud väikesed täiustused meie maailmapilti muutnud, toob täiesti uue vaatlusmeetod endaga kaasa revolutsiooni," mõtiskles Losurdo.



Kuidas kohtuvad sperm ja munarakk?

Intervjuu: kuidas käib munasarjakoe külmutamine

Eestis sündis teadlaste ja arstide koostöö tulemusena laps külmutatud munasarjakoest. Kuidas sellist protseduuri tehakse ja mis on võimalus, et Eestis sünnib selle haruldase meetodi abiga veel lapsi, uuris ERR Novaator embrüoloogilt ja Nova Vita kliiniku teadustööde koordinaatorilt Karin Rosensteinilt.

AASTA ÕPETAJA GALA
Haridus- ja teadusministeerium tunnustab 7. oktoobril aasta õpetaja galal "Eestimaa õpib ja tänab" neid haridustöötajaid, kes annavad teistele oma tehtud tööga eeskuju. ERR Novaator tutvustab järgmise kuu aja jooksul lugejatele kõigi kategooriate nominente.
Harilik lambaseenik, Albatrellus ovinus.

Galerii: testi end, kas tunned neid Eesti seeni?

Tartu ülikooli loodusmuuseumi seenenäitus andis võimaluse iga-sügiseselt taas tutvuda nii Eesti kui maailma seenerikkusega. Vaata seenenäituse galeriid ja testi kui paljusid neist Põlvamaalt korjatud seentest ise ära tunneksid.

kõik eesti teaduse hindamisraportist
On lihtne välja mõelda keerulisi asju.

Geniaalsust tunneb lihtsate asjade täiustamisest

Keerulistest asjadest on lihtne unistada, lihtsaid asju aga keeruline innoveerida, tõdeb Kristjan Port saates "Portaal" ulmelise mahlapressi ehitanud ja 120 miljoni dollari suuruse kapitali kokku ajanud iduettevõtte Juicero pankroti valguses.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: