Avaruus.fi - keskustelualue

Tietääkseni suuret gravitaatiokeskittymät muuttavat punasiirtymää. Ideana on, että valon kulkiessa kohti suurempaa gravitaatiota siinä tapahtuu sinisiirtymää (eli fotoniin kertyy energiaa) ja heikompaa gravitaatiota kohti mentäessä sinisiirtymä palautuu punasiirtymänä.

Jos tuo edellä mainittu pitää paikkansa, niin gravitaatioaallon osuessa kohdalle on mahdollista havaita samantyyppinen sini- ja punasiirtymän muutos. Tässä kuitenkin on oletettava, että gravitaatioaalto kulkee alle valonnopeudella, jotta fotonit ehtisivät kulkea sen lävitse.

Jos tämä pitää paikkansa, niin tarvitaan vain muutama kaukoputki havainnoimaan mahdollisia lähiavaruuden gravitaatioaaltoja. Ongelmaksi voi muodostua se, ettei aurinkokunnassa syntyvät gravitaatioaallot ole kovin voimakkaita ja kauempaa tulevat aallot heikkenevät nopeasti. :rolleyes:

Geometrisenä ongelmana voisi miettiä myös gravitaatiokenttien tasaisuutta. Jos kenttä on tasainen, niin systeemin ulkopuolella punasiirtymän muutosta ei ole havaittavissa. Jos kentässä on epätasaisuutta tai hiukkasen rata kaareutuu loppupäästään enemmän, niin seurauksena olisi punasiirtymää. Mitenkähän tuo vaikuittaisi miljardien vuosien päästä ja useiden gravitaatiokenttien takaa havainnoituihin kohteisiin? Onkohan Hubblen vakioita tarkistettu tältä kantilta?  :tongue:

Suhteellisuusteorian ennustamat gravitaatioaallot etenevät valon nopeudella. Osittain siitä syystä pienten hitaaasti liikkuvien massojen säteilemien gravitaatioaaltojen teho on todella vähäinen.
Muistini mukaan Maa-Aurinko systeemi  säteilee gravitaatioaaltoja n. 30W:n teholla eli tämä ei ole havaittavissa nykymenetelmillä. Mitattavissa olevia gravitaatioaaltoja uskotaan muodostuvan kun suuruusluokkaa tähden massaiset kappalleet törmäilevät tai kieppuvat relativistisilla nopeuksilla. Tällaisia voisi muodostua supernovan yhteydessä, tähden ytimen romahtaessa mustaksi aukoksi, neutronitähtien tai mustien aukkojen kiertäessä toisiaan hyvin lähellä tai niiden törmäillessä. Toistaiseksi gravitaatioaaltoja ei ole suoraan havaittu. On havaittu kvasaariparin kiertoaikojen muutoksista että systeemistä poistuu energiaa suurin piirtei sen verran kuin teoria ennustaa sen säteilevän gravitaatioaaltoja.

Kaizu

Sanomasi mukaan gravitaatioaalto kulkee valonnopeutta. Tästä voisi päätellä, että aallon mukana kulkeva valo on sinisiirtynyttä.

Maa-aurinkosysteemin teho on selvästi liian heikko havaittavaksi, eikä laitteita saada lähitulevaisuudessa siirrettyä mustan aukon tai neutronitähden viereen. Suora mittaus ei siis ole kovinkaan toteuttamiskelpoinen.

Ei muutakun BOINC koneelle pyörimään ja Einstein@home pureskelemaan avaruuden datavirtoja gravitaatioaaltojen löytymisen toivossa! :)
BOINC:lle on myös muita mielenkiintoisia projekteja osallistuttaviksi!

http://boinc.berkeley.edu/

http://einstein.phys.uwm.edu/

Lainaus käyttäjältä: Zatal - 09.09.2011, 13:31:02
Sanomasi mukaan gravitaatioaalto kulkee valonnopeutta. Tästä voisi päätellä, että aallon mukana kulkeva valo on sinisiirtynyttä.

Mitenkä sen voi päätellä?

Kaizu

Voimakasta gravitaatiokeskittymää kohti menevä valo sinisiirtyy (eli saa energiaa) gravitaation vaikutuksesta. Tällöin myös gravitaatioaallon mukana kulkeva valo on aallon ulkopuolta suuremman gravitaation alaisena eli on sinisiirtynyt riippuen aallon voimakkuudesta ulkopuoleen verrattuna. Punasiirtymä (eli energian väheneminen) tapahtuu, kun valo jälleen kipuaa ylös gravitaatiokuopasta. Tämä on lähinnä oma tulkintani Sakari Nummilan vastauksesta kysymyksiini: Gravitaatio vaikuttaa valon aallonpituuteen.

Nähtävästi kymmenisen pulsaria on jo havaittu LIGO -järjestelmän avulla.

Lainaus käyttäjältä: Zatal - 09.09.2011, 17:37:48
Nähtävästi kymmenisen pulsaria on jo havaittu LIGO -järjestelmän avulla.

Referenssi?

Taidan olla väärässä tuossa asiassa.  :oops: (Ajatus oli liian Newtonilainen.) Sillä tuli mieleen, että tapahtuman voisi kuvata tällä tavalla:
Piirretään aalto kumiselle alustalle. Gravitaatio venyttää alustaa. Tällöin myös havaitsija on samalla tavalla venynyt. Eli tämän seurauksena gravitaatioaaltoa ei voi havaita puna- tai sinisiirtymän avulla. Samoin myös gravitaation heiketessä tausta pienenee, joten (punasiirtymän?) vaikutus lakkaa tietyn matkan kuluttua.

Ts. Gravitaatio kaareuttaa avaruutta, jossa myös sähkömagneettinen säteily on. Kaareuma venyttää kaikkea sen sisällä olevaa. Gravitaation heiketessä avaruuden kaareuma vähenee, jolloin myös aallonpituuksien venymän määrä vähenee.

Tässä koko kysymyksiini saatu sähköposti:

Hei,

Gravitaatio vaikuttaa valon aallonpituuteen. Painovoiman vaikutus kuitenkin heikkenee hyvin nopeasti etäisyyden kasvaessa, ja siksi galaksiryppäiden painovoimalla tai matkan pituudella ei ole punasiirtymän kannalta merkitystä.

Jos valon taittaman matkan varrella on suurimassainen kohde, tämä voi hetkeksi muuttaa valon energiaa, mutta ohituksen jälkeen energia taas palaa samaksi. Massan takia valon suunta voi kuitenkin muuttua, ja näin galaksiryppäät saattavat vaikuttaa avaruuden karttaan.

Terveisin Sakari Nummila

> Kysymys: Vaikuttaako avaruuden alati muuttuva kaareutuminen   
> (gravitaation vaikutuksesta) valonnopeudella kulkevan hiukkasen   
> energiaan ja sitä kautta punasiirtymään pitkillä matkoilla? Onko   
> avaruuden kaareutumista otettu huomioon avaruuden galaksiryppäiden,   
> sekä etäisyyksien kartoituksissa? Miltä näyttäisi avaruuden kartta   
> ilman kaareutumisia?
>



****
Sakari Nummila
Tahdet ja avaruus -journal
Ursa Astronomical Association
...

Tarkoitatko että sinisiirtymällä voitaisiin löytää gravitaatioaalto? Eli gravitaatioaaltolähteen taustalla olisi jokin tasaisesti säteilevä tähti ja kun gr.aalto tulee meidän mittalaitteisiin, se huomattaisiin tausta tähden sinisiirtymästä?

Mahtaisiko aallon energia täällä meidän päässämme enää olla niin suuri että sinisiirtymä olisi mitenkään mitattavissa?

Eikös tämän projektin pitänyt auttaa asiaa (jos se oikeasti rakennetaan):

http://news.sciencemag.org/scienceinsider/2011/05/european-scientists-launch-desig.html

No niin. Alustava ajatukseni on nyt todistettu.  :angel: Galaksien gravitaatio aiheuttaa punasiirtymää.
Tässä linkki aiheesta:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110928131758.htm (http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110928131758.htm)

Juttu löytynee myös Nature lehdestä. (Koko tutkimus on maksullinen Naturen sivuilla...)

Kuitenkin gravitaatiovaikutus on niin pieni, ettei siitä taida olla apua gravitaatioaaltojen havainnoinnissa. (Aurinkokunnassa!) :grin:

Ajattelin asiaa vielä uudelleen ja tajusin, että ongelma on erityyppinen suurilla etäisyyksillä. Gravitaatioaalto muuttaa hetkellisesti takana olevan tähden punasiirtymää (vrt. galaksin punasiirtymän muutos). Jos aalto kulkee 90 asteen kulmassa havaitsijaan nähden, niin muutosta ei pysty havainnoimaan samalla tavoin kuin galaksin aihettamaan punasiirtymän muutosta, koska valotusajankin tulisi olla hyvin pieni (tai aallon tulisi olla hyyyyvin pitkä). Jos kuitenkin havainnoitaisiin kahden massiivisen mustan aukon törmäyksessä tulevien gravitaatioaaltojen punasiirtymämuutoksia, niin ne voisivat olla havaittavissa. Erityisesti, jos havainnoitava aalto kulkisi lähes suoraan poispäin meistä, niin tällöin havaintoaikaa voitaisiin pidentää, koska aalto ylittäisi takana olevan tähden valoa pidemmän aikaa. (Kohti tuleva gravitaatioaalto kulkisi lähellä kohti tulevan sm-säteilyn nopeutta, joten sen havainnointi olisi vaikeaa.) Gravitaatioaallon tulisi myös poikkeuttaa valoa hieman sen normaalista tulosuunnasta, koska gravitaatio kaareuttaa avaruutta.

Huomattavaa on myös gravitaation nopeasti heikkenevä vaikutus. Galaksin alueella gravitaatio on levittäytyneenä laajalle alueelle, mutta supermassiivisten mustien aukkojen tapauksessa päästään tutkimaan gravitaatiota, joka on yhdessä pisteessä ja siksi hyvin voimakas. Toinen tärkeä elementti on havaintoihin käytettävissä oleva aika. Galaksi ei muutu merkittävästi päivässä, joten valostusajat voivat olla pitkiä. Gravitaatioaallon nopeus on valonnopeus, joten havaintoihin jää vain lyhyitä hetkiä, ellei havainnot ole sopivassa kulmassa meihin nähden.

Toisaalta LIGO tekee hyvää jälkeä havainnointiensa osalta.

Onkohan tuossa vielä jotain, joka on jäänyt ajattelematta gravitaatioaaltojen osalta? :huh:

Eipä taaskaan ole ihan omaa alaa, mut kommentoidaan silti...

Lainaus käyttäjältä: Zatal - 29.09.2011, 16:03:04
No niin. Alustava ajatukseni on nyt todistettu.  :angel: Galaksien gravitaatio aiheuttaa punasiirtymää.
Tässä linkki aiheesta:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110928131758.htm (http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110928131758.htm)

Se että gravitaatio aiheuttaa punasiirtymää on kyllä ollut tiedossa vaikka kuinka kauan  :wink:

Se mikä tuossa jutussa on niin merkittävää että se on päässyt oikein Natureen saakka on, että nyt gravitaatiopunasiirtymän on todettu noudattavan yleisen suhteellisuusteorian ennustetta, eikä esimerkiksi TeVeS-mallien (http://en.wikipedia.org/wiki/TeVeS) ennustetta. Samalla tuo tutkimus osoittaa vahvan ekvivalenssiperiaatteen (http://en.wikipedia.org/wiki/Equivalence_principle#The_strong_equivalence_principle) pätevän galaksijoukkojen mittakaavassa.

LainaaJuttu löytynee myös Nature lehdestä. (Koko tutkimus on maksullinen Naturen sivuilla...)

Löytyy joo. Ja nyt kun se on tullut Naturessa ulos, se löytyy nyt myös arXivista (ilmaiseksi) eli täältä (http://arxiv.org/abs/1109.6571). Koko juttua varten klikkaa oikeasta reunasta linkkiä PDF.

LainaaGravitaatioaallon tulisi myös poikkeuttaa valoa hieman sen normaalista tulosuunnasta, koska gravitaatio kaareuttaa avaruutta.

Ei tämä ole merkittävä vaikutus, koska gravitaatioaallon energia on niin suunnattoman pieni. Myöskään tuo puna-/sinisiirtymä-ajatus ei oikein toimi, sillä kuten täällä jo huomautettiin, valon kulkiessa aallon läpi siirtymät kumoavat toisensa, koska energia säilyy. Tuollainen Nature-jutussa viitatun kaltainen gravitaatiopunasiirtymä havaitaan, koska valonlähde (eli noiden galaksien tähdet) itsessään sijaitsee tutkittavan gravitaatiokentän sisällä eikä ainoastaan kulje sen läpi.

LIGO, ja tietääkseni muutkin gravitaatioaalto-observatoriot, perustuvat ajatukseen, että kaksi valonsädettä kulkee niissä pitkän matkan (jotta kulkemiseen kuluisi jopa valolla jonkinverran aikaa) eri suuntiin ja säteet ohjataan lopuksi detektorille, jossa valoaaltojen välinen interferenssi kumoaa ne. (Detektori ei siis normalisti näe mitään.) Jos gravitaatioaalto sitten kulkee koejärjestelyn läpi, avaruus supistuu ja laajenee sen kohdalla hetkellisesti pikkuriikkisen. Tällöin toinen valonsäde kulkee pitemmän tai lyhyemmän matkan kuin toinen eivätkä valoaallot silloin tule detektorille enää tarkalleen samassa vaiheessa. Tällöin interferenssi ei kumoa aaltoja ja syntyy tietynlainen signaali. Syy miksi laitteiston on oltava LIGOn tapaan iso, on että tuo ero olisi ylipäänsä havaittavan suuruinen.


--
Samuli K.
Tuorlan observatorio

Kiitoksia Xepheidille tyhjentävästä kommentoinnista ja erinomaisen kokonaiskuvan antamisesta.

LainaaTuollainen Nature-jutussa viitatun kaltainen gravitaatiopunasiirtymä havaitaan, koska valonlähde (eli noiden galaksien tähdet) itsessään sijaitsee tutkittavan gravitaatiokentän sisällä eikä ainoastaan kulje sen läpi.

Vielä yksi ajatus. Voisiko supermassiiviseen mustaan aukkoon putoavan tähden säteilystä havaita gravitaatioaaltojen aiheuttamia punasiirtymän muutoksia? Tällöin tähti voisi hetkittäin olla gravitaatioaallon sisällä ja tilanne vastaisi sitä, että säteilylähde sijaitsisi galaksin gravitaatiokentän sisällä. Gravitaatioaallon tulisi olla jättimäinen ja riittävän pitkä jotta havaintoja voitaisiin tehdä nykylaitteilla. Kyseessä olisi vain erikoistapaus, joten varsinainen hyöty jää muutamiin havaintoihin...

LainaaSyy miksi laitteiston on oltava LIGOn tapaan iso, on että tuo ero olisi ylipäänsä havaittavan suuruinen.

LIGOn tulee olla suuri, koska se sijaitsee alueella, jossa on vain pieniä gravitaatioaaltoja eli sen sijainti on aurinkokunnassamme.

LainaaEipä taaskaan ole ihan omaa alaa, mut kommentoidaan silti...

Ei ole aivan omaa alaanikaan, mutta kunhan yritän selvittää kuinka hyvin ymmärrän asiaa... :grin:

Lainaus käyttäjältä: Zatal - 30.09.2011, 14:24:53
Vielä yksi ajatus. Voisiko supermassiiviseen mustaan aukkoon putoavan tähden säteilystä havaita gravitaatioaaltojen aiheuttamia punasiirtymän muutoksia? Tällöin tähti voisi hetkittäin olla gravitaatioaallon sisällä ja tilanne vastaisi sitä, että säteilylähde sijaitsisi galaksin gravitaatiokentän sisällä. Gravitaatioaallon tulisi olla jättimäinen ja riittävän pitkä jotta havaintoja voitaisiin tehdä nykylaitteilla. Kyseessä olisi vain erikoistapaus, joten varsinainen hyöty jää muutamiin havaintoihin...

LIGOn tulee olla suuri, koska se sijaitsee alueella, jossa on vain pieniä gravitaatioaaltoja eli sen sijainti on aurinkokunnassamme.

Käytännössä tähti hajoaa joutuessaan mustan aukon vaikutuspiiriin ja virtaa sinne kaasuna. Ensin kertymäkiekkoon ja siitä sitten pikkuhiljaa mustaan aukkoon ja osa tähdestä karkaa kertymäkiekosta säteilynä ympäristöön.
Gravitaatioaaltojen havaitsemisrta vaikeuttaa juurikin pitkä aallonpituus sekä tietenkin heikko amplitudi. Aallonpituus tulee lähettävän systeemin keskinäisestä kiertoajasta ja valon nopeudesta. Aalto parhaiten havaittaisiin jos havaintolaite olisi aallonpituuden suuruusluokkaa. Jos havaitaan maapallon kokoisella LIGO:lla pitäisi lähettävän systeemin kiertää toisiaan n. 25 kertaa sekunnissa. Nykyisellään LIGO on 3 km kokoluokkaa ja on herkimmillään ottamaan vastaan gravitaatioaaltoja 100kHz taajuudella. Siinä joutuvat neutronitähdet ja mustat aukot pitämään kiirettä toistensa ympäri. Kahden törmäävän mustan aukon systeemistä voisi kuvitella tulevan riittävän taaja loppupäräys. Ehkä nämä laitteet havaitsevat aaltoja vaikkei antenni ihan resonanssissa olisikaan.

カイズ

Itse asiassa ajatus gravitaatioaaltojen havaitsemisesta puna-/sinisiirtymää hyödyntäen ei muuten ole ihan uusi, joskaan ei toimi ihan niiiiin simppelisti.

Eli Braginskyn ja Menskiin 1971 julkaiseman koejärjestelyn "idea lyhyesti":

"Munkkirinkilän muotoisessa valokuidussa kiertää monokromaattisia sähkömagneettisia aaltoja. Gravitaatioaallot kohtaavat rinkilän kohtisuoraan sivulta. Jos sähkömagneettisen säteilyn aallot kiertävät rinkilän kahdesti yhden gravitaatioaallon jakson aikana, yksi gravitaatioaallon ympyräpolarisoitunut komponentti pysyy koko ajan samassa vaiheessa sähkömagneettisen aallon kanssa. Tuloksena syntyy resonanssi: yhdessä kohtaa kuitua gravitaatioaallon aiheuttama vuorovesivoima työntää sähkömagneettista aaltoa eteenpäin, jolloin syntyy sinisiirtymä ja toisessa kohtaa työntää sitä taaksepäin, jolloin syntyy punasiirtymä. Sähkömagneettisen säteilyn taajuus muuttuu ajassa lineaarisesti, kun vaihe muuttuu neliöllisesti."

Tämä siis kääntäen Misner, Thorne & Wheelerin legendaarisen teoksen "Gravitation (http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitation_%28book%29)" sivulta 1043.

Unettomina öinä voi sitten miettiä käytännön toteutusta...  :cheesy:

(Erilaisia hauskoja mekaanisia kokeita gravitaatioaaltojen havaitsemiseksi kyseinen kirja esittelee useita)

edit:linkki


--
Samuli K.

Ei ole toimivaksi todettu. Kuun liike on niin hidasta että gravitaatioalloilla pois säteilty teho joitain watteja. Vaikutus hukkuu syvälle vuorovesivoimien alle. Sen vaikutusten havainnointi ei nykyvempaimilla onnistu. Jos kuukauden pituus lyhenisi vaikkapa minuuttiin niin silloin tilanne olisi toinen.
Isompimassaisilla kappaleilla systeemin tehohäviö on mitattu ja havaittu sen vastaavan suhteellisuus teorian ennustetta siitä paljonto gravitaatioaaltoina pitäisi tehoa hukkua.
Googleta PSR J0348+0432. Tämäkin on negatiivinen havainto eli gravitaatioaaltojen heiluttamia esineitä ei ole havaittu.

Kaizu

Kuun etääntyminen maasta johtuu ihan vuorovesi-ilmiön vaikutuksista. Satelliiteilla sen sijaan ei ole niin paljoa massaa jotta ne aiheuttasivat sen kokoluokan vuorovesi-ilmiöitä että ne voisivat saada satelliitit etääntymään maasta radoillaan.

http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration (http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration)

Minun varsin rajallinen ymmärrykseni asiasta on tämä:

Gravitaatio aalto on aalto jossa itse gravitaatio vaihtelee (aaltoilee). Vuorovesi ilmiössähän painovoima itsessään ei vaihtele, ainoastaan kappaleiden sijainti toisiinsa nähden ja gravitaation osa on lähinnä toimia inertian välittäjänä. Osaavammat saavat korjata. Painovoima heikkenee kappaleiden etäisyyden neliönä ja kuuta lähempi puoli maapalloa tuntee isomman painovoiman kuin kaukainen puoli. Itse gravitaation määrä ei vaihtele mutta kappaleiden liike ja sijainti aiheuttaa sen että ne kokevat sen erilaisena.

Gravitaatio (gravitation) ja painovoima (gravity) eivät ole synonyymejä.
Esimerkkitapauksessa kummallakin puolella maapalloa painovoima pienenee koska maanpinnalla havaitun vetovoimavektorin ja maan keskipisteeseen vaikuttavien vetovoimavektoreitten erotus on molemmissa tapauksissa positiivinen ja painovoimavektoreitten erotus siis negatiivinen. (Painovoimavektorin suunta on maan massakeskipisteeseen)

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 13.11.2013, 21:36:25
Mielenkiintoista asiassa on vain se millaiset muotomuutokset aika-avaruudessa saavat maan vuorovesi-ilmiön siirtymään kuun radan etääntymiseksi. Ja mihin vedetään raja sille millaiset muutokset katsotaan gravitaatio-aalloiksi, mitkä taas ei. Normaalisti aalto se on yksittäinekin aalto, gravitaatiokentän osalta se tarkoittaisi melkeinpä mitä tahansa muutosta, mutta etenkin kai syklisiä muutoksia.

Kuu vetää puoleensa merivettä joka puolelta maapalloa niin että maan pinnalla kuun alla pyrkii olemaan seisova aalto (ja myös vastakkaisella puolella). Maa pyörii sen aallon alla ja yrittää kiskoa sitä eteenpäin niin että se pyörisi ympäri kerran vuorokaudessa maan mukana. Kitka yrittää siirtää vuorovesiaaltoa maan mukaan ja samalla jarruttaa maan pyörimisliikettä. Vuorovesiaalto puolestaan yrittää liikkua pikkuisen nopeammin maan ympäri kuin kuu ja vetää puolestaan kuuta radallaan eteenpäin niin että kuu siirtyy vähän kauemmaksi maasta. Eli maan pyörimisnopeus hidastuu ja sama liikemäärä siirtyy kuun liikkeeseen maan ympäri. Lopputuloksena on kaksoisplaneetta jotka ovat paljon nykyistä kauempana toisistaan ja kääntävät koko ajan saman puolen toisiaan kohti ja vuorovesi-ilmiö on lakannut. Auringon aiheuttama vuorovesi ei tietenkään vielä ole lakannut. Vuorovesi-ilmiö koskee kaikkea materiaa maassa mutta vedessä se on vähiten kimmoisa ja siirtää tehokkaimmin maan pyörimisliikkeen kuun radalle.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 13.11.2013, 21:36:25
Ja mihin vedetään raja sille millaiset muutokset katsotaan gravitaatio-aalloiksi, mitkä taas ei.

Gravitaatioaallon aikaansaamiseksi ei luonnossakaan tahdo löytyä tapahtumia. Sinänsä siihen ei tarvita kauhean massiivista kappaletta. Ongelma on siirtää kappale nopeasti paikasta toiseen.

Näin olen käsittänyt aallon muodostuksen:
Otetaan vaikka esimerkiksi kuu. Sen pinnalla ihminen painaa vajaat 20kg. Jos astronautti olisi kaukana avaruudessa ja kuu ilmestyisi nanosekunnissa raketin viereen, tulisi siinä samassa sen gravitaatiokin. Edelleen, jos se häviäisi seuraavan nanosekunnin aikana, samoin häviäisi gravitaatiokin. Tämä aiheuttaisi gravitaatioaalto rintaman joka etenisi joka suuntaan. Astronautti ei tuntisi mitään, (mutta raketti saisi pienen kiihdytyksen ja näin aaltorintaman teho pienenisi sen verran.)*

Luonnossa vaan ei näin nopeita muutoksia juuri tapahdu. Valon nopeus on niin suuri ettei massalliset kappaleet tahdo saada aikaan aaltoja. Vähän sama kuin jos etana yrittäisi kehittää lammen rannassa aaltoja.

* Ei välttämättä pidä paikkaansa  :undecided:

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 15.11.2013, 18:04:26
Suhteellisuusteorian mukaan Kaikki kiihtyvässä liikeessä olevat kappaleet aiheuttavat gravitaatio-aaltoja. Todellisuus on siis jatkuvasti vellovaa gravitaatioristiaallokkoa, kuten tilanne on sähkömagneettisen säteilynkin osalta.

Gravitaatioaallon aikaansaamiseen käytetty energia ja sen mittaaminen kiihtyvän liikkeen hidastumisena on hieman eri asia kuin itse aallon ja sen vaikutuksen toteaminen. Pitääkö tuulen energian väheminen veden päällä pystyä mittaamaan jotta voi todeta ja uskoa aallokon olemassaolon? Kelluvan kappaleen liike aallokon mukana on helpompi todeta, gravitaatioallon osalta sellaisesta voisi käydä vaikkapa juuri kuu tai muukin satelliitti.   

Voisitko antaa esimerkin, mikä tapahtuma avaruudessa tuottaisi gravitaatioaaltoja?

Toki g.aaltoja syntyy maa/kuu parin pyörimisestä toistensa ympäri mutta ikimaailmassa sitä ei pystytä mittaamaan kun teho on niin pieni.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 15.11.2013, 19:56:30
Voisitko antaa esimerkin, mikä tapahtuma avaruudessa tuottaisi gravitaatioaaltoja?

Tähden romahtaminen mustaksi aukoksi.
http://www.lsc-group.phys.uwm.edu/gwdaw8/slides/Marka_GRB030329_03.pdf (http://www.lsc-group.phys.uwm.edu/gwdaw8/slides/Marka_GRB030329_03.pdf)
Tuossa on laskeskeltu minkälaisia energiamääriä gravitaatioaaltoina voisi systeemistä säteillä ulos.
http://www.exul.ru/workshop2013/talks/VanPutten.pdf (http://www.exul.ru/workshop2013/talks/VanPutten.pdf)
Tuossa herra M. van Puttenin "kansantajuinen" esitys aiheesta.
Tämä jäi mieleen koska GRB030329 havaittiin Kosmologien Halkian kuupalta  ja M. van Puttenilta saatiin
kyseisen purkauksen kalorimetri esiteltäväksi Avaruusnäyttelyssä.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 15.11.2013, 21:55:40
Tähden romahtaminen mustaksi aukoksi.
http://www.lsc-group.phys.uwm.edu/gwdaw8/slides/Marka_GRB030329_03.pdf (http://www.lsc-group.phys.uwm.edu/gwdaw8/slides/Marka_GRB030329_03.pdf)
Tuossa on laskeskeltu minkälaisia energiamääriä gravitaatioaaltoina voisi systeemistä säteillä ulos.
http://www.exul.ru/workshop2013/talks/VanPutten.pdf (http://www.exul.ru/workshop2013/talks/VanPutten.pdf)
Tuossa herra M. van Puttenin "kansantajuinen" esitys aiheesta.
Tämä jäi mieleen koska GRB030329 havaittiin Kosmologien Halkian kuupalta  ja M. van Puttenilta saatiin
kyseisen purkauksen kalorimetri esiteltäväksi Avaruusnäyttelyssä.

Kaizu

Tähden romahtaessa kiihtyy sen kaasu kohti ydintä. Avaruudessa oleva, sanotaan vaikka miljardin kilometrin päässä oleva havaitsija, huomaa g.aaltomittarissaan että gravitaatio pieneni. Kuitenkin supernovan seuraava vaihe nostaa g.arvon normaalin yläpuolelle. Tässä sen aallon pitäisi olla.

Ei ole ihme jos aaltoja ei näy Ligossa tai muissa mittareissa, niiden aallonkorkeus putoaa etäisyyden kasvaessa. Tietysti, jos gravitoni tekee sen aallon, ei sen korkeus putoa vaan (gravitonien määrä vähenee.)*

*edit Tai siis aallonkorkeuden ylä ja alarajan erotus pienenee

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 13.11.2013, 18:50:57
Kun aika-avaruus ei ole mitään tahmeaa kitkaista mömmöä jota maan pyöriminen pyörittäisi ja saisi siten välitettyä kuulle liike-energiaa niin

Frame-dragging.  Minä ymmärrän sen just niin että aika-avaruus on ikäänkuin "tahmeaa mömmöä".

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 15.11.2013, 18:04:26
Gravitaatiosäteilyn tulkitsen myös eri asiaksi kuin gravitaatioaallon.

Kerro lisää, tuo on määritelmien/teorian vastainen näkemys.

(Hyvää keskustelua! :police:)

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 15.11.2013, 18:04:26
Tuo "vetää"  ilmaisu on aivan liaan Newtonilainen käsite tähän yhteyteen, suhteellisuusteoriassahan gravitaatio ei ole voima vaan aika-avaruuden geometriaa. Tämä voi kuulostaa hiuksen halkomiselta mutta Newtonin painovoimakäsitteet ei mielestäni auta suhteellisuusteorian mukaisten ilmiöiden selvittelyssä, vaikka kvantitatiivisesti olisikin yhtäpitävä kun gravitaatiosäteilyn mitätöntä vaikutusta ei huomioida.

Tämä peli olisi pelattava suhteellisuusteorian käsitteistöllä, avaruuden geometrialla ja sen muutoksilla. Kun aika-avaruuden geometria muuttuu syklisesti vuoroveden rytmissä niin välitysmekanismi voi olla tukittavissa gravitaatioaalloiksi ja kuun saama liike-energialisä vuorovesiaallon aiheuttaman gravitaatioaallon vaikutukseksi.   

Tarkoituksenani ei ollut todistaa vuorovesi-ilmiön olemassaoloa, se kun ei piittaa minun näkemyksistäni. Tuo oli epäonnistunut yritys selittää yksinkertaisesti millaisella mekanismilla vuorovesi muuttaa maan ja kuun keskinäistä liikehdintää.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 17.11.2013, 15:16:27
Kaksi tasaisella vauhdilla liikkuvaa kohtaavaa kappaletta aiheuttaa toisilleen muuttuvat gravitaatiokentät, jotka ne voivat kokea gravitaatioaalloksi. Kumpikaan ei määritelmän mukaan aiheuta gravitaatiosäteilya, koska ei ole kiihtyvässä liikkeessä. Aika-avaruuden mielestä kumpikin makaa levossa aikanaan säteilemässään g-kuopassa.

Tuo ei ole mahdollista. Kohtaavat massalliset  kappaleet kiihdyttävät toisiaan kohti kunnes törmäyksen jälkeen jatkavat johonkin suuntaan jollakin nopeudella. Jos törmäys on kimmoisa niin jatkavat kumpikin erikseen.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 17.11.2013, 15:16:27
Kun massallisen kappaleen nopeus lisääntyy niin sen liikemassa kasvaa ja sen myötä siis myös gravitaatio.

Tästä on aiemminkin ollut puhetta täällä, tässä professori Maalammen tekstiä "Tieteessä tapahtuu" 1/2002:

"Liikemassa sisältää kappaleen sisäistä luonnetta kuvaavan lepomassan lisäksi liikkeestä aiheutuvan liike-energian. Liike-energia luonnollisesti kasvaa, kun kappaleen nopeus kasvaa, ja sen vuoksi myös suure M  kasvaa lähestyen ääretöntä, kun nopeus lähestyy valonnopeutta. Massalle m ei tapahdu mitään; liike ei vaikuta siihen millään tavalla.

Toisin kuin lepomassa, liikemassa ei ole absoluuttinen kappaletta luonnehtiva ominaisuus, vaan sen suuruus riippuu mittaajan nopeudesta kappaleen suhteen. Kaksi eri nopeudella liikkuvaa mittaajaa saavat liikemassalle eri arvon. Jos mittaaja kulkee kappaleen mukana, ei M muutu ollenkaan, vaikka kappaleen ja mittaajaan nopeus kasvaisivat esim. maanpinnan suhteen kuinka paljon tahansa. 

Liikemassan käsite ei ole sinänsä väärä, mutta harhaanjohtava. Se vie ajatukset helposti  väärille urille ja hämärtää turhaan sinänsä yksinkertaista asiaa."

Eli tämä on vaikea juttu.

edit Tässä linkki:  http://www.tieteessatapahtuu.fi/022/maalampi022.htm

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 18.11.2013, 17:55:39
On kyllä, vaikka valon nopeuden avulla olisi muodostettavissa absoluuttinen havaitsijasta riippumaton mitta liikemassalle. Enemmänkin kiinnostaa sen mahd. liittymät gravitaatioon.

Aikoinaan heitin tälläisen selityksen, kuinka liike-energia näkyy voimistuneena gravitaationa:

Kun esim liike-energia on puolet kokonaisenergiasta (50% kinE+50%massaE), niin ollaan relativistisissa nopeuksissa. Tämä puolestaan aiheuttaa pituuskontraktion. Ja pituuskontraktio tuo liikkuvan massan lähemmäksi joka puolestaan nostaa gravitaatiota.

Eli näin se kineettinen energia (50%) näkyisi lisääntyneenä gravitaationa. Joku laskutaitoinen voisi sen tarkistaa, en luota omiin laskelmiini :tongue:

En nyt oikein tiedä, miten näihin kommentoisi...

Erikoisen suhteellisuusteorian mukaan aikadilataatio tarkoittaa ajan hidastumista sellaisella havaitsijalla O', joka liikkuu tasaisella nopeudella havaitsijan O suhteen. Silloin liikkuvan havaitsijan O' Rolex käy hitaammin verrattuna paikallaan olevaan havaitsijaan O. Pituuskontraktio sitten: Jos levossa oleva havaitsija O mittaa kohteen pituudeksi L, niin liikkuva havaitsija O', joka liikkuu pituuden L suuntaisesti, mittaa saman kohteen pituudeksi pituuden L' < L.

Tämä siis tarkoittaa, että jos liikkuvan havaitsijan O' (auto) nopeutta mitataan siten, että asetetaan merkit lepokoordinaatistoon (tie), ja mitataan merkkien välimatkaksi mittanauhalla (siis tien koordinaatistossa, joka on lepokoordinaatisto) 1 m.  Tällöin liikkuvassa koordinaatistossa (autossa) oleva mittalaite mittaa 1) ajan kuluvan hitaammin ja 2) merkkien välimatkaksi jotain, joka on vähemmän kuin 1 m. Tällöin liikkuvassa koordinaatistossa (auto) olleen mittalaitteen mielestä auton nopeus on pienempi kuin lepokoordinaatistossa O olleen mittaajan (vaikkapa poliisi).

Tilanne muuttuu kuitenkin toiseksi, jos tuo metrin mittainen matka mitataankin auton omassa lepokoordinaatistossa (joka siis liikkuu poliisin suhteen).

Palatakseni ketjun alkuperäiseen aiheeseen, voisin sanoa, että gravitaatioaaltojen havainnointi on varsin konstikas juttu kyllä. Jokin aika sitten tarkastelin lähemmin mm. LIGO mittauskonfiguraatiota (http://ligo.org/). Toistaiseksihan gravitaatioaalloista on vain yksi epäsuora havainto kaksoispulsarista PSR 1913+16 (http://en.wikipedia.org/wiki/PSR_B1913+16). Suoria havaintoja on sittemmin yritetty vähän vaikka miten. Ongelmana noissa havaintoyrityksissä tuntuu jotenkin olevan vähän hätiköityjen johtopäätösten tekeminen. Esimerkiksi nyt voisi mainita, että gravitaatioaaltolaskuissa on aika usein käytetty lineaarista mallia (Linear gravity wave model (http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave#Linear_approximation)), joka on kuitenkin fysikaalisilta ominaisuuksiltaan huono kuvaamaan ilmiötä. (Tästä löytyy tietoa vaikkapa artikkelista The Nonlinear Essence of Gravitational Waves (Found Phys 37 2007).) Samoin on (ainakin ollut) keskustelua lineaarisen mallin +- ja x-muodoista ja niiden todellisuudessa havaittavasta luonteesta. (Esim. Geodesic deviation and gravitational waves (http://arxiv.org/abs/gr-qc/0605033)) Mikäli nuo pitävät paikkansa, kuten nyt näyttäisi... Niin voi olla, että yhdeksi pullonkaulaksi gravitaatioaaltojen havaitsemisessa muodostuu se, miltä näyttää, kun gravitaatioaalto ohittaa mittalaitteen. Jos +- ja x-muodot eivät ole näkyviä/mitattavissa olevia suureita, se hankaloittaa melkotavalla gravitaatioaaltojenkin havaitsemista.

Että saas nytten nähdä... Katsotaan, saako Advanced LIGO mitään aikaiseksi. Jos ei saa, niin sitten kyllä pitänee miettiä vähän tarkemmin, mitä yleinen suhteellisuusteoria oikein sanoo ja mitä ei. Kuitenkaan ihan halpaa hommaa ei tuollaistan observatorioiden rakentaminen ole - olkoonkin, että paljon mielenkiintoista projektista on jo tullutkin ulos.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.11.2013, 13:09:23
PS: Olisiko jotakin ristiriittaa noissa kontraktio-dilataatio selostuksissa, vai eikö ne ole auenneet oikein? Nopeuden myötä pitäisi siis pituudet lyhetä etenemissuunnassa sekä kulkijan ajan hidastua. 0.87c kulkijan kulkusuunnassaan näkemät etäisyydet olisivat puolittuneet ja kulkijan aikakin hidastunut, eli sekunnit tikuttaisivat puolta hitaammin. Tästähän seuraisi kai vieläkin tuplasti nopeampi suhteellinen etenemisvauhti.

Tämä voisi valaista: 
http://foorumi.avaruus.fi/index.php?action=post;quote=105045;topic=11206.0;last_msg=105045

Lainaus käyttäjältä: pkj - 20.11.2013, 19:48:09
Palatakseni ketjun alkuperäiseen aiheeseen, voisin sanoa, että gravitaatioaaltojen havainnointi on varsin konstikas juttu kyllä.

Itse olen ymmärtänyt g.aallon näin: Oletetaan että avaruudessa on kaksi luotainta miljoonan km etäisyydellä toisistaan ja levossa toistensa suhteen. Kun g.aalto tulee ensin toisen luo valon nopeudella, tuottaa se muuttuneen g.arvon takia luotaimeen pienen kiihtyvyyden ja näin liikuttaa sitä. Taaempi luotain ei vielä ole liikkunut mihinkään, joten niiden välimatka on muuttunut jonkun nano tai piko metrin verran.
Vai onko g.aalto itse avaruuden aaltoilua?

Lainaus käyttäjältä: mistral - 21.11.2013, 11:45:50
Itse olen ymmärtänyt g.aallon näin: Oletetaan että avaruudessa on kaksi luotainta miljoonan km etäisyydellä toisistaan ja levossa toistensa suhteen. Kun g.aalto tulee ensin toisen luo valon nopeudella, tuottaa se muuttuneen g.arvon takia luotaimeen pienen kiihtyvyyden ja näin liikuttaa sitä. Taaempi luotain ei vielä ole liikkunut mihinkään, joten niiden välimatka on muuttunut jonkun nano tai piko metrin verran.
Vai onko g.aalto itse avaruuden aaltoilua?

Gravitaatioaalto ilmenee avaruuden kaarevuuden muutoksena. Aallon tulosuunta ilmennee juuri kuten kerroit. Gravitaatioaaltojen taajuus on matala, siis aallonpituus on pitkä. Amplitudi on heikko. Paikalisesti gravitaatiota voi periaatteessa mitata mittaamalla putoamiskiihtyvyyttä. Hankalaksi gravitaatioaallon mittaamisen tekee se että kun putoamiskiihtyvyys pikkuriikkisen muuttuu, muuttuvat myös mittaustyökalut, eli mittakeppi ja kellon käynti. Voidaan myös mitata valon kulkua avaruudessa vaikkapa tutkimalla kahden samanmittaisen reitin pituutta. Keskimäärin reitit ovat saman mittaiset mutta gravitaation muuttuessa reiteistä tulee hetkeksi erimittaisia. Gravitaatioaaltojen mitätön amplitudi tekee niiden erottamisen kohinasta kovin vaikeaksi. Tässä mielessä pimeät havaintopaikat ovat jossakin galaksijoukkojen välisessä avaruudessa.
Melkein yhtä vaikeaa on liikkuvaa norsua punnitsemalla selvittää, millon sen selässä istuva kirppu kävelee.

Kaizu

Kiitos korjauksesta, Joksa. Noissa menee tosiaan (liiankin) helposti sekaisin - ihan vaikka niitä ajoittain tulisi pyöriteltyäkin... (Ihmettelinkin, kun tuntui takaraivossa siltä, että jokin kohta menee nyt pieleen. :D )

Gravitaatioaallon olemuksesta saatan tulla myöhemmin höpisemään enemmän. Nyt ei ehdi.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 21.11.2013, 18:23:12
Muuten olen sitä mieltä että pyörivän maan ja liikuvien vuorovesimassojen aiheuttamat gravitaatiokentän muutokset vauhdittavat kuuta ja samaan suuntaan kulkevia sateelliitteja.

Sen lisäksi ne hidastavat maan pyörimisliikettä ja kuun ratanopeuden kasvun myötä siirtää kuun rataa ulommaksi.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 22.11.2013, 17:14:13
Kunkahan pitkälle olisi pääteltävissä mitkä ilmiöt eivät missään tapauksessa voi johtua stattisesta gravitaatiokentästä..? Jos olisi niin saataisiin kai lisäys harvalukuisiin havaintoihin...  :cool:

Taajuus lienee se indikaattori.
Planeettojen liikehdintä on verkkaista joten niiden gravitaation muutokset maanpinnalla ovat myöskin hitaita. Tähden romahtaminen mustaksi aukoksi on sen sijaan kohtuu vikkelä tapahtuma ja oletettavasti syntyvien gravitaatioaaltojen taajuus olisi vastaavasti korkeampi. Neutronitähden pyörimistaajuus voi olla aluksi muutama sata herziä joten neutronitähden syntyessä ja tähdenjäristyksissä muodostuvat gravitaatioaallot ovat taajuudeltaan luultavasti samaa luokkaa. Mustaksi aukoksi romahtaessaan tähden synnyttämät taajuudet voisivat olla 500Hz:n luokkaa.
Pitää vaan odotella että joku lähitähti suostuu romahtamaan mustaksi aukoksi ja sitten nähdään toimiiko Ligo.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: pkj - 22.11.2013, 13:28:00
Gravitaatioaallon olemuksesta saatan tulla myöhemmin höpisemään enemmän. Nyt ei ehdi.

Hienoa olisi kuulla tuosta asiasta :)

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 22.11.2013, 17:14:13
Kunkahan pitkälle olisi pääteltävissä mitkä ilmiöt eivät missään tapauksessa voi johtua stattisesta gravitaatiokentästä..? Jos olisi niin saataisiin kai lisäys harvalukuisiin havaintoihin...  :cool:

Jos ajatellaan vaikka maan ja kuun pyörimisestä tulevia aaltoja niin kyllä kai niitä on, kerran pari kuukaudessa hyvin heikkoja aaltoja, aallonpituus 15 (?) valopäivää. Siihen kun yhdistetään pitkä etäisyys, vaikka 100 vv, niin teho on niin kaukana mitätön.

Olisihan se hienoa saada havainto g.aallosta ja jos samaan aikaan tulisi teleskooppihavainto, niin ainakin se todistaisi gravitaation etenevän valon nopeudella.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 23.11.2013, 23:20:27
Jos ajatellaan vaikka maan ja kuun pyörimisestä tulevia aaltoja niin kyllä kai niitä on, kerran pari kuukaudessa hyvin heikkoja aaltoja, aallonpituus 15 (?) valopäivää. Siihen kun yhdistetään pitkä etäisyys, vaikka 100 vv, niin teho on niin kaukana mitätön.

Teho on lähelläkin aivan onneton, periaatteessa kaikki tunnetut "gravitaatioilmiöt" mukaanlukien.  Mieti:  koko *Aurinko-Maa -systeemi* menettää energiaa gravitaatiosäteilynä n. 200W teholla.  Tämä on suunnilleen saman teho, jolla elävä ihminen säteilee lämpöä.  Mieti näiden kahden 200-wattisen massoja, niiden erotusta.   Gravitaatio itsessään on täysin mitätön ilmiö (paitsi jos satut olemaan tähti), ja gravitaatioaallot eivät edes sitä.  Jos asiaa ajatellaan avaruuden kaareutumisen vinkkelistä, niin kaikkeus on laakea, paitsi pilkunviilaajille.  Auringon aiheuttama lommo aika-avaruudessa on kuin mikroskooppiset naarmut sinällään siistissä, mutta ei enää uutuuttaan kiiltävässä autossa.

En usko aiheen olevan tiedemiehille liian mitätön, 2 x 4 km tyhjiössä olevat terästuubit kuitenkin saatu nikkaroitua aparaattiin, jonka mittaustarkkuus on protonin läpimitan tuhannesosan luokkaa: http://en.wikipedia.org/wiki/LIGO

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 24.11.2013, 09:16:58
Mutta: uskallanpa väittää että jos kuu kiertäisi maata joka a) ei pyörisi b) siinä ei ilmenenisi mitään vuorovesi-ilmiötä, joista johtuen maan gravitaatiokenttä olisi täysin stabiili, niin kuu ei etenisi maasta.

Olettamuksesi ovat

  1) että Kuu erkanee Maasta vuorovesi-ilmiön vaikutuksesta (oikein)
  2) että vuorovesi-ilmiö johtuu vain Maan pyörimisestä (väärin)
  3) että jos Maa ei pyörisi, ei olisi vuorovettä, eikä Kuu erkanisi Maasta (väärin)

1-3 on kehäpäätelmä.

Vaikka Maa ei pyörisi, mutta Kuu kuitenkin kiertäisi Maata, olisi Kuu vuoroin Maan ja Auringon välissä, vuoroin Maa Kuun ja Auringon välissä.  Tästä seuraisi (nykyistä heikompi) vuorovesi-ilmiö parin viikon välein.  Kuu erkanisi Maasta, mutta nykyistä hitaammin.

Lainaa
Tästä johtuen ei voi päätyä muuhun johtopäätökseen kuin että noiden syiden aiheuttamat pienet muutokset maan gravitaatiokentässä, eli gravitaatioaallot, ovat kuun rataliikkeen kiihtymisen ja loitonemisen aiheuttavan voiman välitysmekanismi. Muuta välittävää mekanista kun ei kerta kaikkiaan ole.

Etkös sinä aiemmin korostanut tarvetta erotella klassinen ja suhteellinen tarkastelu toisistaan ...?   Eli, jos puhutaan gravitaatioaalloista, niin ei puhuta huolimattomasti voimasta, eikä sen välitysmekanismista.  Kumpikin korvautuu suhteellisuusteoriassa yhdellä käsitteellä, eli aika-avaruuden kaarevuudella.  Massa kertoo aika-avaruudelle kuinka kaareutua, ja aika-avaruus massalle kuinka liikkua.  Kaareva, 4-ulotteinen aika-avaruus on sekä "voima" että "välitysmekanismi" gravitaatio-ilmiötä (suhteellisesti) tarkasteltaessa. 

Lainaa
Onkohan tämä vaan aivan liian arkipäiväinen asia havainnoksi gravitaatioaallosta, arvonsa tunteville tiedemiehille pitää olla hienompaa, musta-aukkoja, hurjasti kieppuvia kaksoistähtiä ja sarja kalliita satelliitteja...  :rolleyes:

Itse näen asian pikemminkin niin, että hienostelijoita ovat ne maallikot jotka eivät tyydy klassiseen painovoimateoriaan.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 24.11.2013, 12:14:23
Oletukseni olivat:
a) maa ei pyörisi
b) siinä ei ilmenenisi mitään vuorovesi-ilmiötä 
Huom: siis ilman mitään syytä kohdalle b. Ei sisältänyt johtopäätöstä siitä että kohta b seuraisi kohdasta a.

Siinä tapauksessa sanoit, käsittääkseni, että jos Kuu ei erkane Maasta niin Kuu ei erkane Maasta.  Tarkemmin analysoituna (aiemmistakin viesteistä) mukana on oletus, että g-kentän dynamiikka johtaa Kuun erkaantumiseen;  ja nyt siis pakotat kentän staattiseksi, ja toteat että silloin Kuu ei erkane.

Lainaa
Tuon mukaisesti tilanne pitäisi käydä läpi. Lienee vaikea asia tehdä 3d-topografiakarttaa maan ja kuun yhdesssä aikaasaamasta elävästä gravitaatiokentästä (termi sallittaneen, tarkoitaen aika-avaruuden geometriaa maan ja kuun lähiympäristössä), auringon gravitaatio huomioiden. Sellainen saattaisi valaista asiaa.

Gravitaatiokenttä on minusta oikein hyvin termi, vaikka sen täsmällinen merkitys onkin eri klassisessa painovoimassa, kuin yleisessä suhteellisuusteoriassa, kuin kvanttigravitaatiossa.  Mutta juuri siksi!

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 17.11.2013, 15:16:27
Romahtamisessahan tähden lepomassa ei juuri muutu, sen gravitaatiokuoppa syvenee kun sama massa pakkautuu entistä pienempään tilaan, lepomassan gravitaatio pysyy melko vakiona siellä etäällä. Romahduksessa nopeaan liikkeeseen kiihtyvän materian hetkellisen liikemassan osalta lyhyen positiivisen piikkiaallon pitäisi sitten ilmetä.

Vaikkei tässä olekaan selvästi määritelty puhutaanko newtonilaisen painovoiman kuopasta, vaiko avaruuden kaarevuudesta, niin kuopan syvyydelle ei tapahdu mitään (Aurinko voidaan korvata samanmassaisella mustalla aukolla ilman että Maan rata muuttuu (*)).  Kuopan reunan jyrkkyys (eli painovoiman gradientti) kasvaa, ja tämä muutos voi aiheuttaa gravitaatioaaltoja.  Mikäli tarkasteltava(t) massa(t) ovat riittävän suuria, tai riittävän lähellä, on aallon suora havainnointi kenties mahdollista.

(*) merkittävästi.  Painovoimagradientin / avaruuden kaarevuuden muutos on merkittävä käytännössä vain aivan massan sisäänsä sulkevan tilavuuden reunalla, koska 1/r.

Lainaa
Tuo Frame-dragging termi on varmaankin havainnollistava nimitys noille mittaustuloksille, ei mielestäni kunnon teoreettinen selitys siitä millä todetuilla vuorovaikutusmekanismeilla ilmiö seuraa suhteellisuuteoriasta.

Niin, kuvaava nimityshän se vain on.  "Kunnon teoreettinen selitys", ja alunperin tahmavaikutuksen ennustaja, on yleinen suhteellisuusteoria.

Lainaa
Aika-avaruus "tahmaa" kiihtyvää liikettä, mutta kiihtyvä tai edes tasaisesti liikuva massa ei vedä jollain g-vaikutusten lisäksi havaittavalla tahmavaikutuksella muita kappaleita. Mittaustulokset ja Frame-dragging lienee selitettävissä gravitaation käyttäytymisellä pyörivän systeemin ympärillä.

Mitään "lisäksi havaittavaa tahmavaikutusta" ei tarvita, tahmavaikutus on osa aika-avaruutta ja ilmiön nimi on frame-dragging.

Lainaa
Aika-avaruuden mielestä kumpikin makaa levossa aikanaan säteilemässään g-kuopassa.

Mikäs tämä on.  Jos Aurinko jotenkin poistetaan paikaltaan, ei jäljelle jää mitään "aikanaan säteiltyä" kuoppaa, jota planeetat kiertäisivät.  Käsitän varmastikin väärin.

Lainaus käyttäjältä: ketarax - 24.11.2013, 10:58:32
Vaikka Maa ei pyörisi, mutta Kuu kuitenkin kiertäisi Maata, olisi Kuu vuoroin Maan ja Auringon välissä, vuoroin Maa Kuun ja Auringon välissä.  Tästä seuraisi (nykyistä heikompi) vuorovesi-ilmiö parin viikon välein.  Kuu erkanisi Maasta, mutta nykyistä hitaammin.

Tästä yksityiskohdasta olen eri mieltä. Jos maa lähtökohtaisesti olisi pyörimätön ja Kuu kiertäisi sitä, siirtyisi energia vuorovesivoimien vaikutuksesta Kuun rataliikkeestä maan pyörimisliikkeeksi kunnes maa ja kuu kääntäisivät koko ajan samat puolet toisiaan kohti. Kuun ratanopeus sekä etäisyys maasta pieneisi kunnes em. lopputila saavutettaisiin.

Lainaa
Etkös sinä aiemmin korostanut tarvetta erotella klassinen ja suhteellinen tarkastelu toisistaan ...?   Eli, jos puhutaan gravitaatioaalloista, niin ei puhuta huolimattomasti voimasta, eikä sen välitysmekanismista.  Kumpikin korvautuu suhteellisuusteoriassa yhdellä käsitteellä, eli aika-avaruuden kaarevuudella.  Massa kertoo aika-avaruudelle kuinka kaareutua, ja aika-avaruus massalle kuinka liikkua.  Kaareva, 4-ulotteinen aika-avaruus on sekä "voima" että "välitysmekanismi" gravitaatio-ilmiötä (suhteellisesti) tarkasteltaessa. 

Itse näen asian pikemminkin niin, että hienostelijoita ovat ne maallikot jotka eivät tyydy klassiseen painovoimateoriaan.

Näissä eirelativistisissa nopeuksissa ja gravitaatiokentissä samaan tulokseen voi päästä sekä klassisella fysiikalla että suhteellisuusperiaatteella. Klassisen fysiikan laskut ovat paljon yksinkertaisempia.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 24.11.2013, 15:40:03
Tästä yksityiskohdasta olen eri mieltä. Jos maa lähtökohtaisesti olisi pyörimätön ja Kuu kiertäisi sitä, siirtyisi energia vuorovesivoimien vaikutuksesta Kuun rataliikkeestä maan pyörimisliikkeeksi kunnes maa ja kuu kääntäisivät koko ajan samat puolet toisiaan kohti. Kuun ratanopeus sekä etäisyys maasta pieneisi kunnes em. lopputila saavutettaisiin.

Seison korjattuna.  Ja tähän tosiaan päästäisiin vaikka nykyisestä tilanteesta (jossa Kuu on jo lukkiutunut Maahan) nimenomaan varastamalla Maalle pyörimismomenttia Kuun *rataliikkeestä* (versus pyörimisestä oman akselinsa ympäri).

Lainaa
Klassisen fysiikan laskut ovat paljon yksinkertaisempia.

Ja mikä vielä tärkeämpää ns. luovan ymmärryksen kannalta, itse malli on huomattavasti helpompi mieltää (senhän voi jopa piirtää).

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 27.11.2013, 18:03:17
Aurikonhan siirtyy koko ajan paikaltaan ja sen aikanaan avaruuteen säteilemä g-kuoppa seuraa mukana tarvitsematta käyttää koko ajan mitään energiaa sen uudelleensäteilemiseksi, aika-avaruuden uudelleenmuotoiluun. G-säteilyä tuntuisi jatkossa olevan tarpeen saada aikaan vain kiihtyvässä liikkeessä.

Itse käsitän gravitonit vuorovaikutushiukkasiksi ja gravitaatiosäteilyn energian siirroksi. Tosin gravitoneja ei olla löydetty eikä niitä välttämättä ole olemassakaan.

Vähän sama idea on fotonien kohdalla, mutta vain vähän.
Fotoni vuorovaikutushiukkasena (virtuaalifotoni) saa magneetin vetämään tai työntämään. Mutta säteilyhiukkasena se kuljettaa energiapakettia valon nopeudella.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 27.11.2013, 18:03:17
Olipa jonkun mielestä sitten hienostelua tai ei niin haluan päästä hieman analyyttisemmän ymmärryksen tasolle kuin että "ennustaja on yleinen suhteellisuusteoria", "on osa aika-avaruutta" ja että sitä kutsutaan termillä Frame-dragging.

Frame-dragging siis on yksi yleisen suhteellisuusteorian ennustamista ilmiöistä, aivan kuten pieni korjaus Merkuriuksen perihelin kiertymiseen.  Sillä ei ole juuri mitään tekemistä meidän aurinkokunnassamme, hädin tuskin saatiin havaittua :-)  Sama pätee nykyihmisen kokemuspiiriin yleisemmenkin: kaikki (paitsi seuranta-havainnot Merkuriuksesta, tai Einsteinin risti ja muut spesiaalihavainnot tähtiharrastuksessa) on selitettävissä klassisella painovoimateorialla.   Yleisen suhteellisuusteorian analyyttisen ymmärtämisen edessä on jo ihan hahmottelun tasolla pirullisena jarruna 4-ulotteinen tarkastelu, eikä asiaa helpota se että mahdolliset tarttumakahvat on pirullisen vaikean matematiikan takana.  Mutta ei se sitä tarkoita, etteikö kannattaisi yrittää.  Hienostelen sillä tavalla itsekin :-)

Nyt ymmärsin sen "aikanaan säteilemisen".  Niin kai se yleensä ajatellaan, että avaruuden kaarevuuden muutokset massan liikkeiden seurauksena leviäisivät valonnopeudella.

Lainaa
Onkos tuo "pyörimismomentin varastaminen" sitä kaipaamaasi huolellista tieteellistä kielenkäyttöä? Minun kielikorva on varmaankin vain jotenkin omituisesti kehittynyt.

Hheh :cheesy:   Fysiikan oppimateriaali ja lähteeni muutenkin tuppaavat olemaan englanninkielisiä,  alan termistöä pitää toisinaan kääntää englannista suomeksi samalla kun kirjoittaa.  Välillä lipsuu :cheesy:

Otsikon mukaisesti puhutaan gravitaatioaallon havainnoinnista, eli noista jälkimmäisistä. 

Ensimmäinenkään keissi ei muuten ole triviaali, jos pyrkimyksenä on testata yleistä suhteellisuusteoriaa (esim.) klassista painovoimateoriaa vastaan.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 11.12.2013, 08:16:00
Onkohan minun ajatus gravitaatioaaltojen havaitsemisesta gravitaatiokentän (jaksollisten) muutosten havainnointina joitain muuta kuin muilla?  Sehän on oikeastaan triviaali asia. Jos ajatellaan tähden koordinaatistossa olevaa kiertävän palaneetan rataa lähellä sijaitsevaa havaintopistettä niin pisteen gravitaatiokenttä muuttuu jaksollisesti.

Ymmärrän g-aallon energian olevan riippuvainen aallonpituudesta samalla tavalla kuin fotonissakin. Kun fotonin aallonpituus on 15 valopäivää, on sillä olematon energia. Samalla lailla maa/kuu järjestelmän g-aallonpituus on 15 valopäivää ja näin olematon, tai ainakin mahdotonta mitata. Sen mittaaminen pitäisi tehdä aika kaukana meistä että voitaisiin erottaa aaltokomponentti vuorovaikutuskomponentista. Mitä kauemmaksi systeemistä mennään, sitä tasaisemmaksi mittaustulos tulee. Jos mennään parsekin päähän ja siellä tehdään mittaus, on se hyvin tasainen. Sensijaan jos maahan törmäisi universumissa vaeltava planeetta, voisi parsekin päässä mittalaite antaa "50 desimaalin" jälkeen ykkösen, tämä olisi g-aalto.

edit Idea kaukaisessa mittauspaikassa on se että siellä aaltokomponentti näkyy suoraan mittauksesta.

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 19.12.2013, 01:06:58
Ehdotan siis, että gravitaatioaaltoja on havainnoitava pimeän aineen haloista.

Mitenkä? Ei pimeää ainetta pystytä havaitsemaan muutoin kuin välillisesti sen gravitaation vaikutuksia havaitsemalla.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 18.12.2013, 19:13:13
Toimivatko gravitaatioaallot siis aikarajapinnassa, eli siis aaltoileeko aika samalla kun gravitaatio ja voidaanko siis mitata pelkästään aikamuutoksia gravitaatioaaltojen todentamiseksi? Aikaahan mitataan kovin tarkasti.

Toimivat kyllä, mutta jos katsot lorentz-muunnosta niin näet että aika-suunnalla on tekijä c.  Se tarkoittaa melkein sitä, että aikasuunnassa ilmiö on 10ˆ9 x heikompi (vastaavasti tarvitaan miljardi kertaa herkempi mittaus).  Ero meidän "tarkan" mittauksen ja gravitaatioaallon havaitsemiseksi vaaditun välillä on ja pysyy "naurettavan" isona.  Taisin jo sanoa että Auringosta tulee Maahan gravitaatioenergiaa gravitaatiosäteilyä 200W, eli suunnilleen saman verran kuin ihminen säteilee lämpöä.  Auringon luminositeetti on 3.846×10ˆ26 W (*).  Kuvittele että aiheutat itse 200W muutoksen luminositeettiin heittämällä Aurinkoon sopivan kokoisen koivuhalon (kepin ..).  Kuvittele vaikka että Auringon "pintaan" (Auringolla ei ole pintaa, mutta nyt kuvitellaan) osuessaan keppi aiheuttaa aaltoja, aivan kuten kivi vedessä.  Kuvittele nyt Maanpäällinen mittausjärjestelmäsi (kaukoputki?  radioteleskooppi?) jolla "näet" nuo aallot.

Gravitaatioaallon havaitseminen ei ole ainakaan helpompaa.

(*)  Huomaa, että tämä luku on 10ˆ24 kertaa epätarkempi kuin 200W.  Me siis tunnemme Auringon luminositeetin karkeasti ottaen miljoona miljoonaa miljoonaa miljoonaa kertaa epätarkemmin kuin olisi suotavaa gravitaatioastronomialle.

Edit:

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.12.2013, 14:28:53
Jos maan pitäminen radallaan hoituu noinkin vähällä gravitaatioenergialla niin se olisi kai vetäistävissä pikku rakettimoottorilla aurinkokunnasta ulos, tai menisi kai jo aurinkotuulen puhaltamana...  :huh:

No onko näin?  Ts. yritätkö edes ymmärtää "oikein" mitä maalailen, vai intätkö vain.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.12.2013, 14:28:53
Tätä olisi varmaan hyvä avata hieman enemmän... Jos maan pitäminen radallaan hoituu noinkin vähällä gravitaatioenergialla niin se olisi kai vetäistävissä pikku rakettimoottorilla aurinkokunnasta ulos, tai menisi kai jo aurinkotuulen puhaltamana...  :huh:

Maa pysyy radallaan pitämättäkin, sen saaminen pois vaatii  energiaa.
Puujalkavitsi: Pidetäänkö teillä mattoja lattialla?

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 06.02.2014, 14:05:21
Onko olemassa joku evidenssi että g-vaikutus lainkaan ulottuu galaksiryhmien gravitaation 0-vyöhykkeen ulkopuolelle? Jos vaikka se pimeä energia tms vaimentaa ne aallotkin tehokkaasti. Ikäänkuin öljy laineilla. 

Sellainen maailmankaikkeuden malli jossa gravitaatio vaikuttaa pitkällä etäisyydellä vastaa melko hyvin havaintoja.

Lainaa
Lähemmillä etäisyyksillä gravitaation mittaus tuntuu olevan melko tarkkaakin, Venuksestahan on tehty karttakin gravitaatiomittausta käyttäen. Luotain siis kokee ne g-muutokset g-aaltoiluna Venuksen ympäri kulkiessaan... jankutan tässä :rolleyes:

Luotain "tuntee" gravitaatiokentän suunnan ja voimakkuuden kullakin hetkellä. Sillä ei ole mitään tekemistä gravitaatioaaltojen kanssa.

Lainaa
Aurinkokunta kuulluu olevan melko kaaottinen systeemi planeettojenkin liikkeen ennakoinnissa joten melko heikosti vuorovaikuttavan pimeän aineen g-vaikutusten mallintaminen lienee työläs ja riskaabeli homma?

Aurinkokunnan kappaleiden liikkeet pystytään laskemaan melko pitkälle eteen ja taaksepäin. Isompien kappaleeiden osalta jopa tuhansien vuosien päähän. Pimeän aineen vaikutus aurinkokunnan mittakaavassa on niin vähäinen että se ei ole laskuja haitannut. Siitä voidaan päätellä että lähiympäristössä ei ole tähden kokoluokkaa olevaa pimeän aineen keskittymää. Se että pimeä aine vuorovaikuttaa vain heikosti, aiheuttaa sen ettei siitä kovin tiheää keskittymää voi syntyäkkään.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 11.02.2014, 18:51:52
Tuon 200W tarkempi avaaminen kyllä kiinnostaisi, sisältääkö se myös Frame Dragging tyyppisen vaikutuksen jonka luokittelisin samaan ilmiökokonaisuuteen, pyörivän massan aiheuttamaan gravitaatiokentän muokkaamiseen?

Sanomassani on typerä virhe -- Aurinko _menettää_ gravitaatioaaltoina energiaa 200W teholla.

Pimeä aine ei ole enää pelkästään oletus. Siitä on jo välillisiä havaintoja. Pimeä energia on yksi selitys havaitulle maailmankaikkeuden kiihtyvälle laajenemiselle.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 23.02.2014, 22:13:29
Heureka! Suprajohtava gravimetri Metsähovissa rekisteröi gravitaation muutoksia 0,1 ngal tarkkuudella, ihmisen oleskelu laitteen läheisyydessä voi aiheuttaa 100 ngal suuruisen muutoksen.

Jospa siis lainattaisiin joltain leikkikentältä karuselli, istutetaan pari tutkijaa sen vastakkaisille puolille ja annetaan kunnon alkuvauhti niin gravitaatioaaltojen voimakkuudet ja frekvenssin voi todeta gravimetrin viisarin värähtelystä.  :cool:

Paljonko g-säteily sitten hidastaa karusellia voi olla kinkkisempää laskea virhemarginaalien takia mutta onko sille nyt niin nuugaa.

Mainittu gravimetri rekisteröi putoamiskiihtyvyydessä tapahtuvia muutoksia ei gravitaatiota. Paikan putoamiskiihtyvyyteen vaikuttavat mm Auringon ja Kuun vetovoimien ajalliset muutokset ja niiden aiheuttamat maapallon muodon muutokset. Lisäksi putoamiskiihtyvyyteen vaikuttavat monet muutkin sekat kuten  lumikuorman muutokset katolla gravimetrin yläpuolella, ilmanpaineen vaihtelut jne. Luotiviivaa vastaan kohtisuorassa tasossa liikkuvia massoja ei gravimetri gravitaation vaikutuksesta havaitse.

Tuolla jotain uudesta havaintosysteemistä ja toiveista vihdoin onnistua.

http://www.spacedaily.com/reports/An_end_in_sight_in_the_long_search_for_gravity_waves__999.html

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 23.02.2014, 22:13:29
Jospa siis lainattaisiin joltain leikkikentältä karuselli, istutetaan pari tutkijaa sen vastakkaisille puolille ja annetaan kunnon alkuvauhti niin gravitaatioaaltojen voimakkuudet ja frekvenssin voi todeta gravimetrin viisarin värähtelystä.  :cool:

Tässä voit olla oikeilla jäljillä, karusellin akseli pysyy vakioetäisyydellä mittarista ja kehällä olevat massat tuottavat käsittääkseni mittariin pientä kenttävaihtelua. Tästä voisit tehdä kyselyn Ursan "kysy tutkijalta" osoitteeseen :)

Kun joku vaan osaisi selittää, g.aaltojen olemuksen, sitten pääsisi jyvälle kuinka mittalaite on rakennettu.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 07.08.2015, 18:15:35
Enemmänkin juttu keskittyy g-aaltojen havainnointitekniikoihin kuin niiden luonteen syvälliseen selittämiseen ja kuvaamiseen.

Vissiin siinä yritetään saada havaintoa fotoniaallon interferenssin tai miten nyt sanoisi, aallon vaiheen muutoksesta. Tämä kertoisi että jotain yllättävää on tapahtunut. Tarkoittaako se sitten sitä että satelliittien keskinäinen etäisyys on muuttunut vai jotakin muuta, tätä en tiedä. Jos avaruus tosiaan kutistuu ja pitenee g. aaltojen johdosta, niin okei, sitten se on niin. Vai onko kyse siitä että g.kenttä muuttaa fotoniaallon pituutta ultra vähän, mutta kuitenkin sen verran että se on mitattavissa...

Gravitaatioaaltojen havainnoinnin vaikeus taitaa johtua ennen kaikkea siitä, että gravitaatio on ylivoimaisesti heikoin kaikista luonnon perusvoimista. Gravitaatioaalloista on myös hyvin paljon vaikeampi muodostaa kuvaa kuin sähkömagneettisista aalloista, koska ei ole olemassa niitä heijastavia peilejä tai taittavia linssejä. Ehkä jokin supersivilisaatio kykenisi rakentamaan teleskoopin gravitaatiolinsseistä esimerkiksi asettelemalla mustia aukkoja sopivaan järjestykseen.  :cheesy:

Karkea suunnan mittaus tietysti saataisiin aikaan kolmella ilmaisimella, mittaamalla eroja aaltojen saapumisen ajankohdissa.

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 04.10.2015, 18:48:00
Mitähän energiaa gravitaatioaaltoina mitattaisiin?

Jos gravitaatioaalto tarkoittaa kentän eri pisteissä kenttävoimakkuuden vaihtelua, aiheuttaisi se esim maan läpi edetessään pienen venytys/puristus efektin siihen. Tämä voisi teettää maanjäristyksiä joiden energiasta mitätön osa tulisi painovoima-aallosta. Suurin osa tulisi maan kuoren omista jännityksistä. Valon nopeudella g-aalto läpäisisi maan 0,04 sekunnissa joten pitäisi olla voimakas aalto että mitään tapahtuisi.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 05.10.2015, 09:16:12
G-aallon jonkun pisteen läpimenoaika ei kai myöskään ole merkittävää sen suhteen ennättääkö aalto saada aikaan jotakin liikenopeutta maamassoille vai ei, vaan g-aallon pituus (eli g-muuutoksen vaikutusaika) ja voimakkuus. Vai mieltäisikö osa g-aalto -termin miksi tahansa, myös pysyväksi, eli yleensä joksikin g-arvomuutokseksi ja näiden muutostapahtumien havainnoinniksi..?

G-aallon pituus oikeastaan on tärkeää, jos sen min ja max arvo mahtuu maan sisään, silloin jotain vaikutusta voi olla, todellisuudessa tuskin koskaan on ollut tai tulee olemaan.

G-arvon muutoksen olen käsittänyt aalloksi. Ainoaksi merkittäväksi g-aaltogeneraattoriksi olen ymmärtänyt mustan aukon ja sen kaverin tekemän framedraggingin eli suomeksi ne jotenkin vellovat avaruutta.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 08.10.2015, 20:00:44
Veteen tippuneen kappaleen aallot ei tsunamitasoa lukuunottamatta ole kovin kaukaa havaittavissa ja sekin aavalla erityismittauksin. G-aallot ilmeisesti vaimenee arvioitua aiemmin

Ainakin g-aallot leviää kolmeen ulottuvuuteen kun meren aallot vain kahteen. Tämä laajemmalle leviäminen vastaavasti pudottaa tehoa.

Jos olisikin yhtä paljon + ja - merkkistä gravitaatiota niin gravitaatio näyttäytyisi oikessa suhteessa muihin vuorovaikutuksiin nähden. Kun kaikki hippuset vetävät toisiaan puoleensa niin vaikutus kumuloituu tunnetuin seurauksin.

Gravitaatioaallot erottuvat taustakohinasta selkeämmin jos mittalaitteet viedään gravitaatiosaasteettomaan paikkaan eli galaksijoukkojen väliseen avaruuteen.

Kaizu

Avaruudessa on hurjia juttuja kuten päivän T&A uutinen kertoo:

Erityisen kiinnostava on tähdille ennustettu loppu. Jos ne yhdistyvät ja pyörivät suurella nopeudella vielä loppuunsa asti, niistä voi tulla erittäin energinen pitkäkestoinen gammapurkaus. Toisaalta jos tähtien sisukset sekoittuvat tarpeeksi eivätkä yhdisty lainkaan, niistä voi tulla kahden mustan aukon pari. Mustien aukkojen pari olisi voimakas gravitaatioaaltojen lähde.

Maan halkaisija mustana aukkona (horisontti) on alle 2cm, auringon ehkä 6km, mitä lienee näillä jos luhistuvat. Jos tämä kaksoistähti olisi Proxima Centaurin tilalla, olisi se nätti katsella mutta kestäisikö ihminen 40 000 asteen lämpösäteilyä niin läheltä?

Gravitaatioaaltoja saattaisi kyllä tulla mittalaitteeseen näin "läheltä".

Gravitaatioaaltoja nuo mustat aukot säteilisivät merkittävästi vasta kun musta-aukkoparin keskinainen etäisyys olisi hyvin pieni (ja kiertonopeus suuri). Jos mustat aukot syntyisivät nykyisten tähtien tilalle, ei systeemi säteilisi gravitaatioaaltoja yhtään nykyistä enempää. Mustan aukon syntyprosessissa syntyy gravitaatioaltopulssi kun osa tähden materiaalista poistuu supernovaräjähdyksen yhteydessä ja osa romahtaa nopeasti tapahtumahorisonttiin.

Kaizu

Tähtiparin etäisyys toisistaan on 30x maan ja kuun välinen matka joten romahtaneina tähtinä niillä on kyllä reilusti tilaa lähestyä toisiaan. Lähestyminen vaan olisi hirveän hidasta koska niiden potentiaali+liike-energia pitäisi purkaa jotenkin. Jos romahdus päätyy neutronitähdiksi, purkautuisiko energiaa, onko ne yhtä voimakkaita säteilijöitä kuin tavalliset tähdet? Mustina aukkoina säteily loppuisi kokonaan, vain heikot gravitaatioaallot alentaisi niiden ratoja. (Hawkingin säteily myös, jos sitä on olemassa) Kaukaisessa tulevaisuudessa g-aallot voimistuisi päättyen yhteensulautumiseen.

Kuun etääntyminen maasta aiheutuu vuorovesivoimista ja loppuu siinä kohdin kun maa ja kuu kumpikin näyttää saman puolen toisilleen.

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 25.10.2015, 18:49:07
Eli sama ilmiö, jota edellinen kirjoittaja kuvasi. Frame dragging ja erilliskappaleiden toisiinsa vaikuttamat vuorovesivoimat ovat yhteisriippuvia.

Muistutettakoon, ettei mustia aukkoja ole verifioitu, tapahtumahorisontit voivat olla asymptootteja, joita ei äärellisessä ajassa ja etäisyydessä tavoiteta.

Miten niin sama ilmiö? Vuorovesivoimat, tässä tapauksessa vaikuttaa valtamerien vesimassojen hitauteen, ja veden hitaus estää maapallon "vetoköyden" osoittamasta suoraan kuun massakeskipisteestä maan massakeskipisteeseen. Tämä kuun kiertoradan poikkeama tasan 90 asteen kulmasta siirtää liike-energiaa sille vuosituhansien kuluessa.

Eikös frame dragging tuota g-aaltoja mikä on eri asia kuin massan hitaus.

Jos ja kun ovat asymptootteja, ei se muuta käsittääkseni mitään.

Minäkin olen käsittänyt frame draggingin ja vuorovesivoimat aivan eri ilmiöinä. Vuorovesivoimat siirtävät Kuuta kauemmas, koska vuorovesien kitka hidastaa Maapallon pyörimistä, ja osa menetetystä liike-energiasta siirtyy Kuun potentiaalienergiaksi Mistralin mainitseman painovoimakentän epäsymmetrian kautta. Frame dragging taas on Maapallon läheisyydessä niin heikko, että se voidaan havaita vain herkillä mittalaitteilla. Voimakkaimmillaan se on mustan aukon ympärillä, eikä mustissa aukoissa varmaankaan ole mitään nestekerrosta, jossa voisi ilmentyä vuorovesiä tai kitkaa.

Mitä tulee mustien aukkojen verifioimiseen, ainakin sillä perusteella mitä olen lukenut yleistajuisesta kirjallisuudesta kukaan ei toistaiseksi tiedä mitään varmaa mustan aukon sisuskaluista. Eli nähdäkseni emme voi sanoa varmuudella romahtaako aines koskaan "mustaksi aukoksi asti". On paljon mahdollista, että mustia aukkoja ei ole olemassa sellaisina kuin suhteellisuusteoria ne kuvaa - käsittääkseni nykyään on varsin yleinen kanta, että suhteellisuusteoria jolain lailla pettää riittävän äärimmäisissä olosuhteissa. Toisaalta ainakin säieteorian kuvaama musta aukko näyttää päällepäin täsmälleen samalta kuin suhteellisuusteoreettinen musta aukko, joten kaipa sitä voidaan nimittää "mustaksi aukoksi" paljoa valehtelematta.

LIGO uutisten aiheesta radiossa eilen:
http://areena.yle.fi/1-3215763?autoplay=true

Hyvä ohjelma. Ja niinhän he sanoivat että avaruus oikeasti supistuisi ja laajenisi, mikä on ollut ainakin minulle epäselvää. Ajettelin aiemmin että materia avaruudessa vaan liikkuu mutta nyt näyttäisi siltä että itse avaruus liikkuu.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 22.02.2016, 16:57:53
Gr-aalloilla pitäisi olla kaksi ominaisuutta, eli ne etenevät äärellisellä (eli valon) nopeudella ja niiden aikaansaaminen vaati energiaa. Tästä jälkimmäisestä havainto ei tainnut sisältää mitään infoa, eli oli edelleen teoreettisen laskelman tasolla.

Valtavasti energiaa purkautui mustien aukkojen sulautumisessa, oliko se hetkellisesti kymmeniä kertoja enemmän kuin koko universumin teho. Joten energiaa lähti liikkeelle, vaikea vain ymmärtää kuinka se muuntuisi esim lämmöksi. Jos kuvitellaan että meidän Ligoon olisi tullut sama aalto paljon lähempää, vaikka n. 500 valovuoden päästä missä Betelgeuse on, niin avaruus olisi varmaan rypistynyt monta senttiä. Kuinka rypistyminen sitten olisi muuttunut lämmöksi? Vai olisiko mitään energian muuttumista tapahtunutkaan? Jos onkin niin ettei gr-aalto voikkaan muuntua vaan jatkaa etenemistään äärettömyyteen.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 23.02.2016, 20:04:26
Gravitaatiohan aiheuttaa mm. vuorovesi-ilmiötä joka saa aikaan kitkaa, ehkä gr-aallon energia voi muuntua saman kitkan avulla lämmöksi, mutta olisikohan ilmiö kokonaisuudessaan merkitsevää?

Olisi helpompi sulattaa tuo jos kyse olisi materian liikkumisesta avaruudessa. Nyt näyttäisi itse avaruus liikkuvan mikä ei aiheuttaisi kitkaa? Joten jos maa rypistyisi joitakin senttejä ja siihen kuluisi energiaa niin muuntuisiko se johonkin tuntemattomaan muotoon? Tai sitten maa vain lähettäisi heijastusaaltoja eli tavallaan sirottaisi aaltoja uusiin suuntiin.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 23.02.2016, 21:58:12
Olisi helpompi sulattaa tuo jos kyse olisi materian liikkumisesta avaruudessa. Nyt näyttäisi itse avaruus liikkuvan mikä ei aiheuttaisi kitkaa? Joten jos maa rypistyisi joitakin senttejä ja siihen kuluisi energiaa niin muuntuisiko se johonkin tuntemattomaan muotoon? Tai sitten maa vain lähettäisi heijastusaaltoja eli tavallaan sirottaisi aaltoja uusiin suuntiin.

Käsittääkseni massiivisten kappaleiden vetovoima kumoaa avaruuden muutokset. Eli esimerkiksi yleinen avaruuden laajeneminen ei laajenna maapalloa.

Lainaus käyttäjältä: Kettu-Pekka - 24.02.2016, 06:39:10
Käsittääkseni massiivisten kappaleiden vetovoima kumoaa avaruuden muutokset. Eli esimerkiksi yleinen avaruuden laajeneminen ei laajenna maapalloa.

Ligon mittauksessa maankamara liikahti pikkasen, no se ei sinänsä vielä todista että avaruus rypistyy, voihan kyse olla siitä että materia vaan reagoi eri pisteissä erisuuruiseen gr-voimaan. Kuitenkin Sisko Loikkasen haastattelemat Enqvist & Kurki-Suonio antoi ymmärtää että itse avaruus rypistyy. Kun avaruus lyhenee, on se sama ilmiö kuin pituuskontraktiossa. Esim jos maapalloa lähestyy tietyllä nopeudella, kontraktio tekee siitä limpun muotoisen eikä painovoima kuitenkaan oikaise limppua palloksi, tämä on aika ihmeellistä.

LIGOn (14.9.2015) havaitsemien painovoima-aaltojen syntyessä saattoi Fermi-avaruusteleskoopin havainnon mukaan syntyä myös gammapurkaus, joka havaittiin 0.4 sekuntia painovoima-aaltohavainnon jälkeen. INTEGRAL-satelliitin datasta ei kuitenkaan ole pystytty vahvistamaan havaintoa.

Gammapurkauksen olisi synnyttänyt mustien aukkojen syntyminen noin Maan säteen etäisyydelle toisistaan ja yhtyminen sitten yhdeksi mustaksi aukoksi minuuttien sisällä.

LIGO-havainnon mukaan mustien aukkojen massat olisivat olleet 29 ja 36 kertaa Auringon massa. - Asetelma olisi voinut syntyä kahden tähden ensin kiertäessä toisiaan yhä lähempänä ja sulautuessa lopulta yhdeksi, erittäin nopeasti pyöriväksi tähdeksi. Tähti olisi muodostanut pyöriessään kaksi massakeskittymää (kuin kaksi omenaa pyörivässä taikinassa). Noin Maan etäisyydellä toisiaan kiertävien massakeskittymien aineen romahtaessa ensin erillisiksi mustiksi aukoiksi ja yhtyessä sitten yhdeksi olisi materiaa virrannut järjestelmässä lähes Auringon massan verran sekunnissa, synnyttäen ainesuihkuja, jotka lähettävät gammasäteitä.

Mikäli gammapurkauksia pystytään tulevien mahdollisten painovoima-aaltojen yhteydessä havainnoimaan - ja mikäli Fermi-teleskoopin havainto osoittautuu oikeaksi - voidaan maailmankaikkeuden mittasuhteita havainnoida entistä tarkemmin yhdistämällä painovoima-aalto- ja gammapurkaushavainnot.

Abraham Loebin tutkimus "Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO" julkaistaan  The Astrophysical Journal Letters -julkaisussa (http://arxiv.org/abs/1602.04735).

Löydöstä uutisoi  Astronomy (http://www.astronomy.com/news/2016/02/gamma-ray-burst-hints-that-ligos-double-black-holes-started-as-one-massive-star)-lehti.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 24.02.2016, 19:04:55
"Höttöiset" esineet, pöly, kaasut yms värisevät mukana mutta riittävän kiinteät ja aaltojen voimakkuuden suhteen riittävän kokoiset ei, eivät siis saa kiihtyvyyttä aalloista.

Loikkasen ohjelmassa puhuttiin myös alumiinisylinteristä millä yritettiin mitata, eli siitä vaikka on kiinteää ainetta oletettiin pituuden muutosta. Kyllähän siinäkin pituus muuttuisi venyttämällä, loppujen lopuksi vaikea mennä takuuseen siitä mitä fyysikot tarkoittivat avaruuden rypistymisellä.

T&A:n uutisessa oli vahvistus siitä hypoteesistä että jättiläistähden sisällä olisi tapahtunut mustien aukkojen sulautuminen. Ja että Fermin rekisteröimä gammapurkaus saattaa liittyä samaan tapahtumaan:

"Mustien aukkojen törmäyksen pitäisi olla pimeä tapahtuma. Fermi-avaruusteleskooppi kuitenkin havaitsi samalla suunnalla 0,4 sekuntia myöhemmin gammapurkauksen."

Nyt on ilmeisesti 2 mittausta, Ligo ja Fermi, joilla kummallakaan ei saada tarkkaa suuntaa selville. Gammasäteitä ilmeisesti ei voi saada optiikan kautta detektorille koska ne läpäisee heijastavat pinnat (tämä muistinvaraista) joten optiikan puuttuessa, niiden suunta on epätarkka.

Toisaalta jos lähtögalaksi tiedettäisiinkin, saataisiinko sieltä mitään dataa enää? Sen etäisyys olisi n. 4-500 kertaa kauempana kuin Andromeda.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 23.02.2016, 21:58:12
Olisi helpompi sulattaa tuo jos kyse olisi materian liikkumisesta avaruudessa. Nyt näyttäisi itse avaruus liikkuvan mikä ei aiheuttaisi kitkaa? Joten jos maa rypistyisi joitakin senttejä ja siihen kuluisi energiaa niin muuntuisiko se johonkin tuntemattomaan muotoon? Tai sitten maa vain lähettäisi heijastusaaltoja eli tavallaan sirottaisi aaltoja uusiin suuntiin.

T&A:n jutussa "Gravitaatioaalto läpäisi maan" oli vastaus voiko g-aalto muuttua takaisin energiaksi:

Gravitaatioaaltojen avulla saamme tietoa kaikkeuden rajuimmista tapahtumista, kuten mustista aukoista, neutronitähdistä ja alkuräjähdyksestä. Ne eivät sähkömagneettisen säteilyn lailla heijastu tai imeydy väliaineeseen, vaan läpäisevät kaikki esteet.

Tämä tarkoittaisi sitä että ne on ikuisia. Ja vielä lisäksi, ne ei matkusta geodeesia pitkin vaan absoluuttisen suoraan. Valo matkustaa geodeesia pitkin mutta g-aalto ei piittaa avaruuden kaarevuudesta mitään. Tulin tähän tulokseen sen perusteella että g-aalto jaksaa nousta tapahtumahorisontinkin takaa mikä kertoo että se on immuuni "itselleen".

Lainaus käyttäjältä: 138 - 08.03.2016, 12:08:09
Eli laajenevan avaruuden laajeneminen on jotakin täysin muuta kuin esim. aineren lämpölaajeneminen.

Mutta mitä se on?

Ei tämä laajeneminen ole minullekaan selvää. Kun puhutaan avaruuden kiihtyvästä laajenemisesta, niin sen vaatima energia on pimeää energiaa. Tässä tapauksessa energia siirtyy pimeästä olomuodosta materian liike-energiaksi joten on vaikea päätellä kumpi on totta: materia pusketaan erilleen avaruudessa vai avaruus itse puskee materiaa. Molempia selityksiä olen kuullut.

Mutta erityisessä suhteellisuusteoriassa relativistisissa nopeuksissa ilmenevä pituuskontraktio on varmasti aitoa avaruuden lyhenemistä tai pitenemistä etenemis-/loittonemissuunnassa. Rajuimmillaan se on fotonille joka ei tiedä ajasta mitään. Kun fotoni lähtee, on se jo perillä vaikka matka olisi 13 miljardia valovuotta. Ihmisen mielestä se kestää 13 mrd vuotta, mutta fotonin nopeudella pituuskontraktio lyhentää matkan nollaan.

Tässä pituuskontraktio tapauksessa ei tarvita yhtään energiaa avaruuden muokkaamiseen, se vaan muokkaantuu ikään kuin optisena zoomauksena, kun taas avaruuden kiihtyvä laajeneminen on pimeää energiaa kuluttava prosessi, niissä on selvä ero.

Jos pidetään kiinni siitä että avaruus itsessään laajenee ja pimeä energia tekee työn, joudutaan ajattelemaan että tyhjä avaruus ei syö pimeää energiaa mutta kappaleet syövät, siis jos se energia-arvio olisi totta. Näin avaruus näyttäytyisi ikään kuin verkkona joka "siimoilla" vetää kappaleita suurempiin nopeuksiin, eli niillä avaruuden alueilla jossa on paljon tavaraa, siimat olisivat paljon kireämmällä kuin tyhjemmillä alueilla, vähän niin kuin kalaverkossa ison kalan teettämät voimat siimoihin on isommat.

Eli yksinkertaisempaa olisi vaan nähdä materian laajenevan avaruudessa, ei tarvita verkkoja ym.

Lainaus käyttäjältä: 138 - 08.03.2016, 23:27:37
Käsittääkseni galaksijoukot loittonevat toisistansa, liikkumatta toisistansa pois päin koska laajeneva avaruus.

Wikipediasta lainaus:

Pimeä energia on eräissä kosmologisissa teorioissa oletettua energiaa, joka työntää galaksijoukkoja poispäin toisistaan eli saa aikaan maailmankaikkeuden kiihtyvän laajenemisen, koska sillä on negatiivinen paine eli se ei pyri kutistumaan vaan laajenee. Galaksit itsessään eivät laajene, koska gravitaatio on paljon voimakkaampi voima kuin pimeä energia. Pimeän energian luonnetta tai mahdollista välittäjähiukkasta ei tunneta. Pimeää energiaa arvioidaan olevan noin 68,3 % maailmankaikkeuden energiatiheydestä.


Eli samalla tavalla kuin purjevene tarvitsee tuulen energiaa liikkuakseen, tarvitsee myös avaruudessa olevat galaksit energiaa liikkuakseen etäämmälle toisistaan, siis kiihtyvällä vauhdilla. Ilman kiihdytystä ei tarvita energiaa, silloin mennään "vaihde vapaalla".

Avaruuden laajenemisella ja gravitaatioaalloilla tuntuu olevan vissi ero. Laajeneminen ei vaikuta massallisiin objekteihin mutta gravitaatioaalto vaikuttaa.

Alkoi kiinnostamaan että mitä jos gravitaatioaalto olisi huomattavasti voimakkaampi ilmiö. Jos siirtymä Ligo-mittalaitteessa olisi vaikkapa metrin luokkaa niin miten maapallo reagoisi gravitaatioaaltoon? Heiluisi kuin haitari? Samoin ihmiset velloisivat ja hyllyisivät? Maanjäristyksiä laukeaisi siellä sun täällä.

Onko ajatusmalli oikein?

Lainaus käyttäjältä: Kettu-Pekka - 09.03.2016, 12:47:37
Avaruuden laajenemisella ja gravitaatioaalloilla tuntuu olevan vissi ero.

Ainakin näiden lainausten perusteella siltä näyttäisi:

1)  T&A:n jutussa "Gravitaatioaalto läpäisi maan" oli vastaus voiko g-aalto muuttua takaisin energiaksi:

Gravitaatioaaltojen avulla saamme tietoa kaikkeuden rajuimmista tapahtumista, kuten mustista aukoista, neutronitähdistä ja alkuräjähdyksestä. Ne eivät sähkömagneettisen säteilyn lailla heijastu tai imeydy väliaineeseen, vaan läpäisevät kaikki esteet.


2)  Wikipediasta lainaus:

Pimeä energia on eräissä kosmologisissa teorioissa oletettua energiaa, joka työntää galaksijoukkoja poispäin toisistaan eli saa aikaan maailmankaikkeuden kiihtyvän laajenemisen, koska sillä on negatiivinen paine eli se ei pyri kutistumaan vaan laajenee. Galaksit itsessään eivät laajene, koska gravitaatio on paljon voimakkaampi voima kuin pimeä energia. Pimeän energian luonnetta tai mahdollista välittäjähiukkasta ei tunneta. Pimeää energiaa arvioidaan olevan noin 68,3 % maailmankaikkeuden energiatiheydestä.

Eli 1) ei siirrä energiaa ja 2) siirtää.

Tai onhan tässä yksi "takaportti", 1) siirtää aallon vaiheen noustessa mutta kun se laskee, palauttaa se energian takaisin?? ja näin nettosiirto on nolla. Ei mitenkään selvä juttu.


Jos maahan tulisi metrin heilahduksen tekevä aalto, ei se voisi purkautua kitkana jos 1) kohtaan on uskominen että energiaa ei voi siirtyä (imeytyä).

Lainaus käyttäjältä: mistral - 05.03.2016, 20:07:41
Tulin tähän tulokseen sen perusteella että g-aalto jaksaa nousta tapahtumahorisontinkin takaa mikä kertoo että se on immuuni "itselleen".

Olisiko sinulla jokin lähde, jonka mukaan "g-aalto jaksaa nousta tapahtumahorisontinkin takaa"?

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 09.03.2016, 16:48:31
Olisiko sinulla jokin lähde, jonka mukaan "g-aalto jaksaa nousta tapahtumahorisontinkin takaa"?

Ei ole. Ainoastaan se että gravitaatio vaikuttaa horisontin takaa, kertoo siitä että ilmeisesti aaltokin tekee saman. Ja jos se nousee sieltä, kertoo se myös ettei avaruuden kaarevuus pidättele sitä.

Tämä offtopicina, kun Ligo mittasi g-aallon, tuli joku sekunnin osa myöhemmin Fermi-gammateleskooppiin havainto. Tästä tuli mieleen jos g-aallot menee suoraan eikä mutkittele geodeeseja pitkin, tulisi ne vähän aikaisemmin perille kuin gammafotonit, no tämä vain ajatus.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 09.03.2016, 20:14:03
Ei ole. Ainoastaan se että gravitaatio vaikuttaa horisontin takaa, kertoo siitä että ilmeisesti aaltokin tekee saman. Ja jos se nousee sieltä, kertoo se myös ettei avaruuden kaarevuus pidättele sitä.

Gravitaatio eli avaruusajan kaarevuus ei saa signaaleja gravitaatiolähteestä vaan päinvastoin avaruustila syöksyy kohti gravitaation aiheuttajaa ja siinä samalla kaikki kappaleetkin. Vain jos gravitaatiolähde koostuu heiluvasta rakenteesta, lähettää se signaaleja, jotka korjaavat ympäristöavaruusajan kaarevuutta valonnopeudella c. Siksikin tapahtumahorisontin takana tuskin on heiluvia rakenteita, eikä siellä synny gravitaatioaaltoja, vaan ne syntyvät horisontin ulkopuolella.

No se horisonttikin saattaa olla olematon tai erilainen kuin teorian lineaariapproksimaatiometrikka esittää.

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 09.03.2016, 21:45:06
Gravitaatio eli avaruusajan kaarevuus ei saa signaaleja gravitaatiolähteestä vaan päinvastoin avaruustila syöksyy kohti gravitaation aiheuttajaa ja siinä samalla kaikki kappaleetkin.

Kuinka sitten Cernissä yritettiin löytää gravitonia? Siis hiljattain kun siellä havaittiin todennäköisesti hyvin raskas hiukkanen (jota havaintoa nyt varmistetaan) löytyi se "vahingossa" kun etsittiin gravitonia.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 09.03.2016, 22:54:43
Kuinka sitten Cernissä yritettiin löytää gravitonia? Siis hiljattain kun siellä havaittiin todennäköisesti hyvin raskas hiukkanen (jota havaintoa nyt varmistetaan) löytyi se "vahingossa" kun etsittiin gravitonia.

Gravitonit voisivat olla niitä kvantteja, jotka signaloivat avaruuden kaarevuudelle kuinka muuttua. Jos ei ole heiluvia paloja tai hiukkasia, ei mikään muutu ja gravitaatiokenttä säilyy. Tilan syöksy tukisi esim. asymptoottisen tapahtumahorisontin likistynyttä kuorta... Joka tapauksessa yleistyvät ajatukset ovat sen kaltaisia, että tapahtumahorisontti voisi jäädä muutenkin saavuttamattomaksi kuin vain ulkopuolisen havaitsijan silmin. Arvaamistahan tämä on ennen kuin esim. suoria säteilykuvia oletetusta horisontista saadaan.

LIGO-instrumentin toinen vahvistettu painovoima-aalto on julkistettu. Tunnisteen GW151226 saaneessa tapahtumassa kaksi mustaa aukkoa törmäsi toisiinsa 1,4 miljardin valovuoden etäisyydellä. Toisen massa oli 14- ja toisen 8 auringon massaa (ensimmäisessä havainnossa vastaavasti 36 ja 29). Tämä toinen vahvistettu havainto ei erottunut suoraan aineistosta kuten ensimmäinen, vaan se saatiin suodattamalla aineistoa tietokoneohjelmalla.

Myös kolmas - vielä epävarma - havainto on olemassa. Sen perusteella on esitetty arvioita, että maailmankaikkeuden mittakaavassa tapahtuisi jopa muutaman musta-aukkoparin törmäys per tunti.

Asiasta uutisoi  Astronomy-lehti (http://www.astronomy.com/news/2016/06/ligo-detects-a-second-set-of-gravitational-waves).

Olen ihmetellyt kuinka avaruuteen saadaan ne interferometrit sijoitettua niin tarkaan että pystyvät mittaamaan aaltoja. Se ei ole ihmeellistä että laitteet on kehitetty vaan se että ne pysyy paikallaan. Ei tarvita kuin mikrometeoriitti niin kolari antaa impulssin joka muuttaa interferometrin asentoa ja jollain konstilla asento taas korjataan oikeaksi. Tai asteroidi pyyhkäsee läheltä ja sen gravitaatio häiritsee systeemiä....paljon helpompaa on käydä Marsissa  :grin:

(http://static-sls.smf.aws.sanomacloud.net/tiede.fi/s3fs-public/styles/medium_main_image_no_upscale/public/discussion_comment_image/gw151226.jpg?itok=SW3DeZ05)

Tällä kertaa tarvittiin voimakasta erottelualgoritmia, kun ensimmäinen havainto saatiin suunnilleen suoraan luettua. Se toi esiin yhdistymisen jälkeisen gravitaatioaaltojen jäämävärähtelyn, jota ei pyrittykään eka kerralla lukemaan, koska sellaista ei oletettu olevan, arvelen. Olisi mielenkiintoista nähdä millainen tulos saadaan, jos vastaava algoritmi ajetaan eka havainnon datasta ja annetaan tulla vielä yhdistymisen jälkeen puhdistettua diagrammia... Nimittäin, kyllähän sielläkin värinöitä näkyy, mutta säännöllisyysanalyysi puuttuu.

Näyttäisi frekvenssi nousevan loppua kohti, tämä ihmetyttää. Eikö gravitaatiokaivosta pitäisi tulla päinvastainen eli hidastuva frekvenssi? Tai ehkä kyse on kahdesta vastakkaisesta efektistä, ajan hidastuminen hidastaa ja paikallisen kiertoajan lyheneminen nopeuttaa. Ja lopputuloksena meille näkyy tuollaisena käyränä?

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 17.06.2016, 13:26:14
LIGO:ltahan loppuu erottelukyky 7000Hz tienoilla joten tarkka havainto yhdistymiskohdasta jää piiloon. Jäännösfrekvensseissä voisi olla jotakin aallon monikertojen muutosjaksoja joita näyttäisi näkyvän tuossa havaintoikkunan osuudessakin... Mitenkähän tuo amplitudin kasvu taajuuden kasvun myötä selittyy, eikö pitäisi olla päinvastoin?

Gravitaatioaalto kahden mustan aukon dynaamisesta merger- eli yhdistymisvaiheesta muodostaa ajan suhteen tarkasteltuna  chirp-tyyppisen aaltokuvan (http://www.ligo.org/science/GW-Inspiral.php). Ajan suhteen tarkasteltuna siniaaltotyyppisen signaalin taajuus liukuu nopeasti ylöspäin tai transientin, pulssityyppisen aallon korkeat frekvenssit viivästyvät mataliin nähden. Tässäkin ketjussa lainattu kuva painovoima-aallosta Ligon  sivulta (http://www.ligo.org/science/GW-Overview/images/inspiral.jpg) esittää juurikin chirp-tyyppistä aaltoa ajan suhteen.

Ligon sivulta löytyy mukavasti myös  lähteitä (http://www.ligo.org/read.php)

Perinpohjainen esitys asiasta löytyy myös artikkelista  "Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown." (http://arxiv.org/pdf/gr-qc/9701039.pdf) (Éanna É. Flanagan & Scott A. Hughes 1997).

Mare Nectaris'in linkissä "Measuring gravitational waves..." sivulla 21 on jotain vihjettä punasiirtymästä:

A qualitatively different, possibly important type of
source for the initial LIGO interferometers (and also for
the advanced interferometers) is the coalescence of black
hole binaries with masses of order
M
∼
100 M
⊙
, as we
have discussed in the Introduction.  (We call such bi-
naries intermediate mass BBHs, as distinct from solar
mass or supermassive binaries.) In Fig. 2 we show the
characteristic amplitude
h
char
(
f
) for a hypothetical BBH
coalescence of total mass 100
M
⊙
at a redshift of
z
= 0
.
5,
corresponding to a luminosity distance of
D
= 2
.
2 Gpc.
Note in particular that the initial LIGO interferometer
noise curve has best sensitivity at
∼
200 Hz just where
the (redshifted) ringdown frequency is located. We dis-
cuss further in Sec. VI the range and possible detection


Tuli näköjään erikoinen kopio, joka tapauksessa näyttäisi punasiirtymä vaikuttavan myös gravitaatioaaltoihin. Näin Ligon signaalit olisivat ilman punasiirtymää loppua kohden paljon korkeampia taajuudeltaan ??

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.06.2016, 09:36:00

Voisi myös odottaa että aukkojen erilaiset massat saisivat aikaan aaltopareja, amplitudeiltaan erikokoiset aallot, mutta niinkään ei näy olevan. Vai olisiko kyse etsintäalgoritmin tarkkuudesta..?

Pienempimassainen kiertää suuremmalla nopeudella mikä saattaa kompensoida eroa.

Astro-Berkeley linkissä näytettiin tämä tapahtumaketju:

I Quasi circular inspiral======>II Plunge and merger=======>III Ringdown

Jos olen ymmärtänyt, I on g-aaltojen vahvistuva vaihe, II on syöksy ja yhdistyminen, mutta mikä toi III on? Ilmaisessa sanakirjassa sanottiin että ringdown tarkoittaa jotain kännykkäteknistä termiä, sillä ei ollut suomalaista käännöstä.

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.06.2016, 20:51:10
Ringdownin tulkitsin lopulliseksi tasoittumiseksi pyöreään muotoon törmäys- ja yhdistymiskontaktivaiheen jälkeen, pyöristymistä.

Tässä yhteydessä ringdown voitaisiin myös käsittää "vaimenemisena" tai "loppusoittona" / "loppusointina" (perusteena se, että aaltomuotoa käsitellään monessa yhteydessä äänianalogian avulla).

P.S kiitos Joksalle linkeistä