Kaikkeus täyttyy aalloista, kun avaruuden kappaleet liikehtivät. Mittalaitteet havaitsevat niistä vasta voimakkaimmat.

Albert Einsteinin ennuste sai vahvistuksen.

Olemme havainneet gravitaatioaaltoja, me teimme sen! Näin hehkutti ryhmänsä löydöstä Ligo-kokeen johtaja David Reitze tiedotustilaisuudessa helmikuussa Washingtonissa. Tutkimuslaitteet olivat ensi kerran saaneet suorat todisteet gravitaatioaalloista, jotka Albert Einstein ennusti sata vuotta sitten yleisessä suhteellisuusteoriassaan. Ennen tätä niistä oli vain epäsuoria havaintoja.

Mustat aukot vavisuttivat

Avaruuden valtaisat tapahtumat, kuten mustien aukkojen kohtaamiset, lähettävät matkaan painovoima-aaltoja vähän samaan tapaan kuin veteen heitetty kivi. Aallot ovat avaruuden väreilyä.

Minkä tahansa massallisen kappaleen sopiva liike – vaikkapa käden heilautus – nostattaa gravitaatioaaltoja. Ne ovat kuitenkin niin heikkoja, ettei niitä voi havaita. Painovoima on heiveröisin kaikista luonnon vuorovaikutuksista.

Nyt havaitut aallot olivat peräisin massiivisesta tapahtumasta, jossa kaksi mustaa aukkoa kiertyi toisiinsa ja yhtyi yhdeksi 1,3 miljardia vuotta sitten. Toisella oli massaa 29 Auringon verran, toisella 36:n. Ne solahtivat toisiinsa puolen valon nopeuden vauhdilla.

Yhteensulautuminen vavisutti avaruutta, mutta maapallolla tarvittiin äärimmäisen tarkat mittalaitteet, jotta aallot voitiin napata. Laitteiden pitää havaita muutos, joka on tuhannesosia atomin ytimessä olevan protonin läpimitasta. Ligoilta se onnistui.

Lasersäde jää jälkeen

Ligo-laitteita on Yhdyvalloissa kaksi, toinen Washingtonin osavaltiossa, toinen Louisianassa. Kumpikin koostuu kahdesta neljä kilometriä pitkästä tyhjiöputkesta.

Mittausta tehtäessä voimakas lasersäde jaetaan kahtia ja lähetetään putkiin. Normaalisti säteet heijastuvat takaisin yhtä aikaa, mutta gravitaatioaalto pidentää toista putkea ja lyhentää toista. Silloin toinen säteistä jää jälkeen. Se on merkki gravitaatioaallosta.

Kumpikin Ligo havaitsi merkin seitsemän tuhannesosasekunnin erolla. Signaali oli juuri ennustetun kaltainen, kuin vihellys. Mustien aukkojen gravitaatioaallot päästävät sellaisen, kun taajuus kasvaa aukkojen kiertyessä toisiinsa.

Jyväskylän yliopiston fysiikan professorin Jukka Maalammen mukaan löytö avaa aivan uuden maailman.

”Nyt voidaan nähdä kohteita ja tapahtumia, joista ei muuten saada informaatiota. Esimerkiksi mustia aukkoja on tähän asti havaittu säteilystä, joka lähtee aukkoon kiertyvästä aineesta. Nyt saadaan suorempaa tietoa.”