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 
Viestejä28244
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

Ensimmäisiä bongauksia odotetaan jo kesällä.

Eksoplaneettoja etsivä Tess-tutkimussatellitti on kohonnut avaruuteen. Tessin odotetaan löytävän tuhansia planeettoja, jotka kiertävät muuta tähteä kuin Aurinkoa.

Tess kohoaa aivan uudenlaiselle radalle, jota kokeillaan ensi kertaa. Rata on soikea ja tahdistettu Kuun kiertoon Maan ympäri, kertoo Nasa sivuillaan.

”Joka kerta lähellä maapalloa Tess lähettää kaikki ottamansa kuvat lennonjohdolle. Tämä on aivan uutta”, sanoi Tessiä rakentanut avaruusinsinööri George Ricker MIT-yliopistosta.

Radalle kohoamiseen menee viikkoja. Apuna käytetään Kuun painovoimaa.

Lisäksi neljän tarkan kameran viritys vie aikansa. Siksi Tess alkaa havainnoida tähtien ympäristöä vasta kesäkuun lopulla.

Tess keskittyy tähtiin 30–300 valovuoden päässä. Jos niiltä löytyy ehdokkaita eksoplaneetoiksi, aletaan niitä tutkia maanpäällisillä kaukoputkilla.

Auringon ja Maan lähellä on 250 valovuoden etäisyydellä noin 200 000 tähteä. Tess keskittyy kirkkaisiin ja läheisiin tähtiin.

Erityisesti tutkijat haluavat selvittää, onko uudella eksoplaneetalla kaasukehää ja jos on, mistä aineista se koostuu.

Tessin menetelmä on vanha tuttu. Jos tähden edestä kulkee planeetta, se himmentää hetkeksi tähden valoa. Muutoksen perusteella voidaan selvittää tähteä himmentävän kappaleen koko ja massa.

Moni haluaa ryhtyä liikkumaan, mutta into lopahtaa aikatauluihin ja monimutkaisiin harjoitusohjelmiin. Tavoite pitää paremmin, jos laajentaa mielikuvaa liikunnasta.

Liikkuminen on terveellistä, kuka sitä ei tietäisi. Mitä välttelystä seuraa, voi aavistella UKK-instituutin tuoreesta raportista, jossa lasketaan liikkumattomuuden kustannuksia suomalaiselle yhteiskunnalle.

Ne ovat huomattavat: vähintään runsaat kolme miljardia mutta kenties jopa yli seitsemän miljardia euroa vuodessa. Summa kertyy sairauspäivistä, lääkemenoista, terveyspalveluiden käytöstä, tekemättä jääneistä työtunneista, menetetyistä verotuloista ja koti- ja laitoshoidon kustannuksista.

Tutkimusten mukaan liikkuja suojaa itseään monilta sairauksilta: diabetekselta, masennukselta, metaboliselta oireyhtymältä, sydän- ja verisuonitaudeilta, jopa joiltakin syöviltä – ja tietysti ylipainolta.

Mikä määrä sitten pitäisi liikkua hyödyt saadakseen?

Suositus kaksi ja puoli tuntia

Maailman terveysjärjestön WHO:n suositus, jota Suomikin noudattaa, ohjeistaa liikkumaan keskitehoisesti vähintään kaksi ja puoli tuntia tai voimakkaasti tunnin ja vartin viikossa.

Ohjetta tukee vuonna 2017 julkaistu tutkimus, johon osallistui yli 130 000 ihmistä 17 maasta. Tulosten mukaan varhaisen kuoleman riski vähenee lähes 30 prosenttia, kun käyttää vähintään suositellun ajan fyysisiin aktiviteetteihin.

Hyvästä kannusteesta huolimatta aikatavoite voi lannistaa nykyajan kiireistä ihmistä. Mistä ottaa ajan juoksulenkkiin, jumppatuntiin tai salilla käyntiin?

Entä jos sitä ei tarvitsisi aina erikseen ottaa. Liikuntaa voi tarkastella muutenkin kuin nimenomaisena suorituksena.

Kertyy arjen askareistakin

WHO laskee keskitehoiseksi liikunnaksi myös tavalliset arjen tekemiset, kuten imuroinnin ja muut kotityöt. Samaan joukkoon menevät työmatkakävely, työmatkapyöräily – ja näin kesän lähestyessä monen iloksi – myös puutarhatyöt, marjastus ja sienestys.

Liikuntaa ei ole edes pakko jakaa pitkin viikkoa, vaikka suositus niin neuvookin. Viikonloppuliikuntakin hyödyttää. Tutkimuksissa se on pienentänyt ennenaikaisen kuoleman riskiä yhtä paljon kuin ositettu liikunta.

Mikä parasta, tuore yhdysvaltalaistutkimus osoittaa, että vähänkin on parempi kuin ei mitään.

Nykyinen suositus pitää terveyshyödyn rajana vähintään kymmenen minuutin liikuntarupeamaa, mutta uusien tulosten mukaan elimistö kiittää jo kahden minuutin aktiivisuudesta. Se voi olla pysäkin väli kävelyä tai hissin vaihto portaisiin.

Näin ajatellen kaksi ja puoli tuntia ei enää tunnukaan mahdottomalta.

 

Lue lisää

Huhtikuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa kansainväliset tiedetoimittajat esittävät asiantuntijoille monien miettimiä liikuntakysymyksiä: Onko pakko rehkiä hikeen asti? Voiko venyttelyn jättää väliin? Mitä oikein kannattaa syödä? Siivittääkö musiikki tosiaan menoa?

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun.

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä.