Gravitasjonsbølgje

Denne artikkelen handlar om bølgjer i romtida. For bølgjer i væskedynamikk, sjå tyngdebølgje.

Gravitasjonsbølgjer er forplantning av svingingar i eit gravitasjonsfelt. Gravitasjonsbølgjer er ifølge den generelle relativitetsteorien energi som forplantar seg utover frå ei kjelde i ei bølgjeform med lysfarten. Gravitasjonsbølgjer kan òg forklartast som fluktuasjonar i krumminga til den firedimensjonale romtida. Dette skuldast masse i universet, til dømes galaksar, stjerner og planetar.

Todimensjonal framstilling av gravitasjonsbølgjer som vert danna av to nøytronstjerner som krinsar rundt kvarandre.

Gravitasjonsbølgjer vart føresett av Albert Einstein i den generelle relativitetsteorien i 1916, og det første eksperimentelle beviset på at gravitasjonsbølgjene finst vart funne av Joseph Hooton Taylor jr. og Russell Alan Hulse i 1974 då dei oppdaga den første binære pulsaren. Pulsarar er raske roterande nøytronstjerner som sender ut korte regelmessige pulser av radiostråling. Dei uregelmessige pulsane frå pulsaren PSR 1913+16 fekk dei til å dra konklusjonen om at denne pulsaren hadde ein følgjesvein i form av ei anna nøytronstjerne som svevde rundt i ein tett bane. Det samla, sterke gravitasjonsfeltet til dei to stjernene påverkar frekvensen på radiopulsane som vart sende ut, og Taylor og Hulse kunne vise at stjernene roterte raskare nær kvarandre. Det ble føreslege at dette kom av at stjernene taper energi når dei sender ut gravitasjonsbølgjer. Dei to vart tildelt Nobelprisen i fysikk i 1993.

Eit døme

Dersom ein nyttar sola som døme og brått fjernar ho, kva vil då skje med planetane i baner rundt? Ifølge Newton ville planetane brått gå ut langs ein tangent av banen. Dette strid mot at ingenting kan gå raskare enn lyset i vakuum. Einstein mente derimot at planetane ville gå ut av banene sine etter dei minutta lyset brukar på å tilbakelegge avstanden mellom sola og planetane, dvs. gravitasjonsbølgjene ville flytte seg like fort som lyset.

Bølgjene vert forklart som ei forstyrring i rommet. Akkurat som ein løftar ein ball som ligg i overflata av vatn, brer det seg bølgjer ut frå punktet der ballen låg. Det er det same som skjer dersom sola brått skulle forsvinne, ei massiv stjerne eksploderer som ein supernova eller visst svarte hòl kolliderer.

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «Gravitasjonsbølge» frå Wikipedia på bokmål, den 3. mai 2013.
  • Wikipedia på bokmål oppgav desse kjeldene:

Bakgrunnsstoff

• Jakten på gravitasjonsbølger – Universitetet i Oslo, Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet