Taiteilijan kuvassa näkyvät kolmen tähden kiertoradat lähellä kotigalaksimme Linnunradan keskustaa. Mustan aukon valtava painovoima kaareuttaa avaruutta selvästi. Supermassiivinen musta aukko on merkitty kuvaan rinkulana, jonka ympärillä on sinistä valoa. Kuva: Eso / M. Parsa / L. Calçada
Taiteilijan kuvassa näkyvät kolmen tähden kiertoradat lähellä kotigalaksimme Linnunradan keskustaa. Mustan aukon valtava painovoima kaareuttaa avaruutta selvästi. Supermassiivinen musta aukko on merkitty kuvaan rinkulana, jonka ympärillä on sinistä valoa. Kuva: Eso / M. Parsa / L. Calçada

Tähdet kiertävät Linnunradan mustaa aukkoa juuri, niin kuin Albert Einsteinin teoria ennustaa.

Joukko tähtiä kiertää hyvin isoa mustaa aukkoa kotigalaksimme Linnunradan keskellä Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaisesti. Näistä laskelmista kertoi keskiviikkona Euroopan eteläinen observatorio Eso.

Seuratun tähden S2 rata poikkeaa siitä radasta, jota se kulkisi vain klassisen newtonilaisen taivaanmekaniikan mukaan. Näin Einsteinin yli sata vuotta vanha yleinen suhteellisuusteoria saa taas tuekseen näytön luonnonilmiöstä.

S2 on massaltaan noin 15 kertaa omaa Aurinkoamme suurempi tähti, joka kiertää soikeaa rataa supermassiivisen mustan aukon ympärillä. Sen kiertoaika on 15,6 vuotta.

S2 käy lähimmillään vain 17 valotunnin päässä mustasta aukosta, mutta ei ole joutunut sen syötäväksi. Tuo 17 valotuntia vastaa Neptunuksen etäisyyttä Auringosta.

Aiemmin Einsteinin aika-avaruuden aiheuttamia muutoksia on laskettu muun muassa planeetta Merkuriuksen radan kiertymisestä. Siinä yleisen suhteellisuusteorian vaikutus näkyy paljon heikompana.

Merkuriuksen radan mittaus jo 1800-luvun lopulla sai Einsteinin vakuuttuneeksi teoriastaan, jonka mukaan suuri massa kykenee kaareuttamaan aika-avaruutta.

Painovoima on tällaisen kaareutumisen ilmentymä. Kaareutumisen aiheuttaa kappaleiden painovoima. Isojen kappaleiden, kuten mustien aukkojen, lähettyvillä painovoiman vaikutus näkyy kaikkein parhaiten.

Yleisen suhteellisuusteorian vaikutusta on mitattu myös neutronitähtien kiertoratojen muutoksista. Neutronitähti on kuolleen tähden jäänne, jolla on hyvin voimakas painovoima.

Uusi mittaus on nyt ensimmäinen kerta, kun yleisen suhteellisuusteorian vaikutuksia on testattu tähdillä, jotka kiertävät supermassiivista mustaa aukkoa.

Mittaukset teki joukko tähtitieteilijöitä Saksasta ja Tšekistä. Kohde sijaitsee noin 26 000 valovuoden päässä. He käyttivät työhön Eson isoa Vlt-kaukoputkea, joka sijaitsee Paranalissa Chilessä. Apuna oli myös muita kaukoputkia ja mittalaitteita.

Linnunratamme keskustassa on tunnetusti maapalloa lähin supermassiivinen musta aukko. Sen massa on neljä miljoonaa kertaa suurempi kuin Auringon.

Tätä massaa ympäröi pieni tähtien ryhmä. Ne kiertävät radallaan nopeasti kyseistä mustaa aukkoa hyvin vahvassa gravitaatiokentässä. Kenttä on voimakas eli aika-avaruus kaareutuu hyvin jyrkästi.

Siksi se on täydellinen ympäristö testata gravitaatiota eli painovoimaa ja erityisesti Einsteinin yleistä suhteellisuusteoriaa vuodelta 1915.

Tutkijat vertasivat mitattuja tähtien kiertoratoja ennusteisiin, joissa oli käytetty klassista Newtonin painovoimateoriaa ja yleisen suhteellisuusteorian ennusteita, kertoo Euroopan eteläisen observatorion Eson tiedote.

Ryhmä löysi todisteita pienestä muutoksesta S2-tähden liikkeessä. Muutos on yhdenmukainen yleisen suhteellisuusteorian ennusteiden kanssa.

Einsteinin teorian vaikutus tähden kiertorataan on muutamia prosentteja. Se näkyy kiertoradassa vain noin asteen kuudesosan muutoksena.

”Galaksin keskusta on paras laboratorio tutkia tähtien liikkeitä, kun etsimme yleisen suhteellisuusteorian vaikutusta tähtien kiertoratoihin. Olin hämmästynyt siitä, kuinka hyvin simulaatiomme toimivat. Mallinsimme niissä tähtien liikettä lähellä supermassiivista mustaa aukkoa”, sanoo tyytyväinen Marzieh Parsa Eson tiedotteessa.

Parsa on tähtitieteen tohtoriopiskelija Kölnin yliopistossa Saksassa. Hän kirjoitti havainnoista tutkimusraportin.

Mittaus ei olisi onnistunut ilman Vlt-kaukoputken adaptiivista optiikkaa, joka toimii valon infrapuna-alueella. Tämän optiikan avulla laskettiin tähtien liikettä, kun ne olivat lähellä mustaa aukkoa.

Adaptiivinen optiikka korjaa vääristymiä, joita maapallon ilmakehän väreily tuottaa.

Mittaukset tarkensivat myös mustan aukon massaa ja sen etäisyyttä Maasta.

”S2 näytti noudattavan odotettuja suhteellisuusteorian vaikutuksia valtaisan massakeskittymän lähellä tavalla, jota odotimme. Tämä avaa tien tutkia lisää yleistä suhteellisuusteoriaa kokeellisesti”, sanoo Vladimir Karas Tšekin tiedeakatemiasta.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25760
Liittynyt16.3.2005

Tähtien liike vahvisti suhteellisuusteorian

AkuAnkka kirjoitti: Miten ihmeessä musta aukko joka imee valonkin itseensä selittää Einsteinin suhteellisuusteorian jossa ei mm ole lainkaan gravitaatiota ( joka on näennäisvoima STssä ) ? Juuri silmitön gravitaatiohan aiheuttaa mustan aukon ilmiön. Suhteellisuusteoriassa on gravitaatio, mutta sitä ei formuloida voimana, vaan käsitellään muilla tavoin. Klassisesta mekaniikastakin on sellaisia formalismeja (Lagrange). Voima ei ole mikään luonnon perusilmiö sinänsä, vaan ihmisen keksimä...
Lue kommentti
Berthel
Seuraa 
Viestejä686
Liittynyt29.1.2017

Tähtien liike vahvisti suhteellisuusteorian

AkuAnkka kirjoitti: Siis Omaughuntinaser ei 51 ! OP alla ! Omaughuntinaser (OP) Einsteins theories are obsolete « on: 27/03/2014 12:35:19 » Yes, Einstein's theories are obsolete, First, he stole a lot from other without referencing etc especially the works of Poincare en Lorenz. So, he plagiarized! That is, Einstein was a thief! a commen cheap thief. Furthermore, the theorie is completely wrong and there is really no need for it in equipment etc. There is NO experimental evidence what so ever...
Lue kommentti

Yhdysvaltalaisen tutkimuksen mukaan pelaamisen houkutus vähentää nuorten miesten muttei vanhempien miesten tai naisten työtunteja.

Tietokonepelit ovat kehittyneet niin hyviksi, että ne ovat houkutelleet nuoria miehiä vähentämään työntekoaan ja panostamaan vapaa-aikaan. Näin on käynyt ainakin Yhdysvalloissa tuoreen tutkimuksen mukaan.

Tämän vuosituhannen aikana Yhdysvalloissa nuorten, 21–30-vuotiaiden miesten keskimääräinen vuosityöaika on pienentynyt yli kahdellasadalla tunnilla vuodessa. Se on 40 tuntia enemmän kuin heitä vanhemmilla, 31–55-vuotiailla miehillä.

Työntekoa vähensi talouden alamäki, mutta se ei ole ainut syy.

Princetonin yliopiston Mark Aguiar ja työtoverit huomasivat, että työn kysynnän pienenemisen ohella muutoksen takana on nuorilla miehillä myös entistä viettelevämpi vapaa-aika.

Vapaa-ajassa nuoria miehiä näyttää kiehtovan eritoten yhä paremmiksi kehittyneiden tietokonepelien pelaaminen. Se on tutkijoiden mukaan erityisesti heille arjen ylellisyyttä.

Vuosina 2004–15 nuorten miesten viikoittainen vapaa-ajan määrä kasvoi 2,3 tuntia. Suurin osa eli noin 60 prosenttia tästä lisäyksestä kului pelaten, laskee tutkimusryhmä Yhdysvaltain taloustutkimuskeskuksen NBER:n julkaisemassa raportissaan.

Sitä vastoin naiset ja vanhemmat miehet käyttivät omasta lisääntyneestä vapaa-ajastaan vain pienen osan pelaamiseen.

Kaiken kaikkiaan nuoret miehet lisäsivät runsaassa kymmenessä vuodessa pelaamistaan noin sadalla tunnilla vuodessa. Se merkitsee 50 prosentin lisäystä.

Pelaaminen selittää tutkimuksen mukaan 23–46 prosenttia nuorten miesten työpanoksen vähenemisestä. Myös nuorten naisten työtunnit ovat aavistuksen laskeneet pelaamisen takia.

Tutkijat arvioivat, että myös muissa teollisuusmaissa pelaaminen on voinut syödä työhaluja. Heidän mukaansa pelaaminen ja siinä kehittyminen voivat tarjota niin paljon nautintoa, että sillä voi olla pysyviä vaikutuksia työn tarjontaan.

Suomessa ei ole tiettävästi tutkittu vapaa-ajan houkutusten vaikutusta siihen, kuinka paljon työtä tehdään.

Tilastokeskuksen yliaktuaari Pertti Taskisen mukaan nuorten miesten säännöllinen työaika on vaihdellut suhdanteiden mukaan mutta selvää laskua tai nousua ei ole ollut.

”Säännöllinen työaika pohjautuu useimmiten työsopimukseen. Halukkuuteen tehdä ylitöitä voi tietysti vaikuttaa se, että vapaa-ajan toiminnot ovat nousseet vaihtoehtona houkuttelevammaksi”, Taskinen toteaa.

Taskinen kuitenkin kysyy, miksi tietokonepelaamien vasta nyt korvaisi työntekoa, sillä ovathan tietokonepelit aina kiehtoneet niiden pelaajia.

Tutkija seurasi kopista, tajusivatko sudet ja koirat vihjeitä ruokapalan sijainnista. Kuva: Caroline Ritter

”Koirat ovat tottuneet saamaan ruokaa meiltä, kun susien pitää luonnossa hankkia se itse”, tutkija pohtii.

Koirat ovat tutkimusten mukaan susia parempia seuraamaan ihmisen antamia vihjeitä kuten esineiden osoittamista.

Koirat myös pyytävät herkemmin ihmisen apua kohdatessaan liian vaikean pulman.

Sudet sen sijaan oppivat tarkkailemalla lajitovereidensa käytöstä ja poimivat vihjeitä ihmisen puuhista silloinkin, kun toiminta ei kohdistu niihin.

Tuoreessa tutkimuksessa katsottiin, miten sudet ja koirat ymmärtävät syyn ja seurauksen suhteita. Tutkimus julkaistiin tiedelehdessä Scientific Reports.

Sudet suoriutuivat tehtävässä paremmin kuin koirat. Tulos viittaa siihen, että koirat ovat ihmisen kumppaneina ehkä menettäneet jonkin verran kykyjään ratkaista ongelmia itse

Tutkija istui puisessa kopissa, edessään kaksi purkkia. Eläinten piti arvata suorista tai epäsuorista vihjeistä, kummassa on ruokaa.

Kokeessa oli 12 tarhasutta ja 14 ihmiseen tottunutta, mutta laumassa elävää koiraa. Verrokkeina oli 14 lemmikkikoiraa.

Ensin tutkija vihjasi eläimille kuppia osoittamalla tai sitä katsomalla, kummalla puolella ruokapala on. Tässä sudet ja koirat pärjäsivät yhtä hyvin ja valitsivat oikean puolen useammin kuin sattuma selittäisi.

Toisessa osiossa tutkija yritti käytöksellään osoittaa ruokapalan sijainnin. Hän otti käteensä ensin tyhjän rasian, tutki sitä hetken ja laittoi sen takaisin pettyneen näköisenä.

Sitten tutkija tarttui ruokapalan sisältävään kippoon innoissaan ja yritti avata sitä pontevasti. Vihje meni ohi sekä koirilta että susilta.

Viimeisessä kokeessa testattiin syyn ja seurauksen tajuamista. Siitä suoriutuivat vain sudet.

Tutkija piiloutui pöydän alle ja ravisti purkkeja siiman avulla. Ruokapalan sisältävä kuppi piti ääntä ja toinen heilui hiljaa tyhjänä.

Toisessa päättelykokeessa pöydälle oli ruoka­palan puolelle asetettu pieni valkoinen koroke – tutkija oli edelleen näkymättömissä.

Sudet keksivät ruokapalan sijainnin noin 70 prosenttia ajasta, kun kumpikin koiraryhmä onnistui alle 50-prosenttisesti.

Tutkijoiden mukaan tulos viittaa siihen, että koirilta puuttuu sellainen itsenäinen päättelykyky, jota sudet tarvitsevat luonnossa.

”Ero voi johtua siitä, että sudet tutkivat asioita sinnikkäämmin. Koirat ovat tottuneet saamaan ruokaa meiltä, kun susien pitää luonnossa hankkia se itse”, sanoo tutkimusta johtanut Michelle Lampe tiedotteessa. Linkistä voi myös katsoa videon koejärjestelyistä.

Koirien huonompaa suoriutumista päättelytestissä voi selittää tutkijoiden mukaan myös se, että ne hämääntyivät, kun ihminen yhtäkkiä katosi näkymättömiin.

Kenties ne alkoivat etsiä ihmistä eivätkä kyenneet sen takia seuraamaan niille annettuja vihjeitä.

Toisaalta tutkijat huomauttavat, että tämä hypoteesi ei selitä aiemmissa tutkimuksessa saatuja havaintoja. Niissä koirat eivät onnistuneet ratkaisemaan erästä pulmalelua, vaikka ihminen kannusti koko ajan vieressä.

Sudet sen sijaan ratkaisivat pähkinän yhtä hyvin riippumatta siitä, oliko ihminen vieressä vai ei.