Höpöhöpöä gravitaatioaaltojen synnystä

Profiilikuva
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.
Julkaistu yli kolme vuotta sitten
GWLocalization
Gravitaatioaaltojen lähde on 90 prosentin todennäköisyydellä pinkin viivan rajaamalla alueella. Sisemmäs mentäessä todennäköisyys pienenee. Kuva: LIGO

Pysytään vielä gravitaatioaalloissa, sillä ne tuntuvat edelleen kirjaimellisesti ravistelevan tiedeyhteisöä. LIGO-observatorioiden havaitsema signaali ei ollut ainoa tähtitieteellinen tapahtuma, joka osui viime syyskuun 14. päivään.

Vaivaiset 0,4 sekuntia gravitaatioaaltojen ohikulkua myöhemmin Maata kiertävä Fermi-avaruusteleskooppi havaitsi voimakkaan purkauksen tarkkailemillaan gammasäteilyn aallonpituuksilla. Tutkijoiden mukaan se tapahtui ”samalla suunnalla” kuin mustien aukkojen törmäys, joka oletuksen mukaan synnytti havaitun gravitaatioaaltopulssin.

Tiedeuutisoinnissa on helppo oikoa mutkia, koska asiat ovat usein niin vaikeita, että pieni yksinkertaistus ei ole pahitteeksi. Tällä kertaa mutkia oiottiin vähän liikaa.

Fermi-avaruusteleskoopin mittalaitteilla pystytään määrittämään melko tarkasti suunta, josta gammasäteilyä kulloinkin tulee. Parhaimmillaan tarkkuus on runsaan asteen kymmenyksen verran eli noin kolmannes Kuun näennäisestä läpimitasta.

Entä LIGO-observatorioiden tarkkuus?

Se onkin sitten kokonaan toinen juttu. Observatorioita on kaksi: toinen sijaitsee Livingstonessa, Louisianan osavaltiossa, ja toinen Hanfordissa, Washingtonin osavaltiossa. Yhdysvalloissa siis kumpainenkin.

Observatorioiden välinen etäisyys on melko tarkkaan 3 000 kilometriä. Kun viime syksynä kumpikin niistä havaitsi gravitaatioaallon, se ei tapahtunut täsmälleen samaan aikaan: eroa oli seitsemän millisekuntia.

Vähäisen aikaeron perusteella pystyttiin laskemaan suunnilleen suunta, josta aallot tulivat. Mutta vain suunnilleen. Laskettu ”suunta” muodostaa taivaalle pitkän ja kapean kaistaleen, jonka alueelta signaali tuli. Mitä keskemmälle kaistaletta mennään, sitä pienemmällä todennäköisyydellä gravitaatioaaltojen lähde on täsmälleen siinä suunnassa.

Jos ja kun Fermi-avaruusteleskoopin ”näkemä” gammapurkaus pystytään sijoittamaan taivaalle tarkkuudella, joka vastaa Kuun kolmasosan kokoa, mutta gravitaatioaaltojen lähde kaistaleeseen, jonka pituus on useita kymmeniä asteita, mitä käytännössä tarkoittaa, että ne on havaittu ”samalla suunnalla”?

Ei mitään.

Silti tältä pohjalta on laadittu hypoteesi, jonka mukaan gravitaatioaallot olisivat syntyneet satoja kertoja Aurinkoa massiivisemman jättiläistähden sisuksissa, missä kaksi mustaa aukkoa olisi sulautunut yhdeksi.

Ensinnäkään niin massiivisia tähtiä ei nykykäsityksen mukaan voi olla olemassa ja toisekseen mustan aukon synty jättiläistähdestä on seurausta tähden ytimen luhistumisesta, joka saa aikaan supernovaräjähdyksen. Tähti hajoaa silloin avaruuteen laajenevaksi kaasupilveksi.

Eli sanalla sanoen höpöhöpö. ”Yhteensattumaa”, joka ei todellisuudessa ole mikään yhteensattuma, yritetään selittää ilmiöllä, joka ei ole mahdollinen.

Kovin usein ei mennä näin pahasti metsään.