Erakordsed gravitatsioonilained kinnitasid Einsteini ennustusi ja avasid uue ajastu astronoomias

Kunstniku kujutis näitab kahe ülipisikese, ent tiheda neutrontähe kokkupõrget. Sellisest kokkupõrkest tekkinud gravitatsioonilainete mõõtmine ja tekkiva valguse vaatlemine kinnitab jällegi üht Einsteini teoreetilist ennustust. Foto: HO/AFP

Mõne tunniga augustikuus sai järjekordne Einsteini ennustus kinnitust ning algas uus ajastu astronoomias.

Nii teatasid eilsel pressikonverentsil gravitatsioonilaine-observatooriumite LIGO ja VIRGO teadlased. Sündmus, mille aset leidmine õhtul teatavaks tehti, leidis aset Eesti aja järgi 17. augustil kell 15:41, kui kolm maailma gravitatsioonilaine-observatooriumit – kaks LIGO keskust USAs ja VIRGO observatoorium Itaalias salvestasid kõik erakordselt pika gravitatsioonilaine.

Seepeale saadeti kohe sõnum ka enam kui 70 observatooriumile üle maailma ja ka seitsmele Kosmoses. Nimelt viitas enam kui minuti kestnud gravitatsioonilaine, et kokku pidid olema põrganud mitte mustad augud, nagu kõigi senise nelja tuvastatud gravitatsioonilaine puhul, vaid hoopis väikesed, aga ülitihedad neutrontähed.

Tegemist on kosmilise katastroofi jälgedega, mille esinemist ennustas juba Albert Einstein. Nüüd, ligi 100 aastat pärast Einsteini ennustusi, kinnitasidki üle nädala kestnud vaatlused, et seekordse gravitatsioonilaine taga pidid tõepoolest olema kaks Neitsi tähtkujus asuvat omavahel kokku põrganud neutrontähte läbimõõduga 20-25 kilomeetrit, ent massiga 1,1-1,6 Päikese massi.

Sündmus ise asus Maast ligi 130 miljoni valgusaasta kaugusel, ent valgus jõudis meieni vaid 2 sekundit hiljem kui gravitatsioonilaine. Erinevalt gravitatsioonilainetest, jäi valgus teleskoopidesse paistma veel enam kui nädalaks. Kõige esimesena jõudsid kohale kõige kõrgema energiaga gammakiired, mis tekkisid plahvatuse kõige esimeses faasis ning iga vaatluspäevaga oli näha, et plahvatuse ja kiirte energia vähenes, kuni üheksandaks päevaks jõuti juba raadiolaineteni.

Seegi kinnitab Einsteini teoreetilisi ennustusi ning ka mitmeid teadmisi meid ümbritseva maailma kohta, mille kohta seni vaatluspõhiseid tõendeid ei olnud.

«Astronoomid on juba ammu arvanud, et pea kõik meie rasked elemendid pärinevad sellistest kokkupõrgetest. See on aga esmakordne tõestus, et ka minu vanaisa kuldkella kaugem päritolu on kauges neutrontähes,» ütles avastusest kõneledes LIGO direktor Dave Reitze. Nagu kirjutab Space.com, tekkis plahvatuse tagajärjel tõenäoselt 10 Maa massi jagu kulda.

Teoreetiliste käsitluste kinnitamisele lisaks avab see vaatlus aga koguni uue ajastu kogu kosmoseteaduse ajaloos – räägitakse koguni «mitme sõnumitoojaga astrofüüsika» algusest.

«Kujundlikult võiks öelda, et see on esimene kord, kui Kosmos on andnud meile helifilmi – tummfilmide ajastu on läbi. Filmi heliosa saame gravitatsioonilainetest, video aga elektromagnetilistest lainetest ehk valgusest,» ütles Reitze.

Nagu rõhutasid pea kõik pressikonverentsil kõnelenud teadlased, jagub sellest ühest vaatlusest uurimismaterjali veel mitmeks aastaks. Samas võib olla kindel, et see ei jää mingil juhul viimaseks sedasorti vaatluseks. Mitme sõnumitoojaga astrofüüsika ajastu on alanud.

Teadlaste avastus tuleb ligi kaks nädalat pärast seda, kui Rainer Weiss, Barry Barish ja Kip Thorne said gravitatsioonilaine-observatooriumite põhimõtte väljatöötamise eest Nobeli füüsikapreemia.