Kuva: ESO

Tähtien äänetön laulu

Otsikosta saattavat tulla mieleen Cordwainer Smithin mystisen surumieliset novellit, mutta kyse on uudesta tieteellisestä löydöstä – joka tehtiin vahingossa.

Tutkijat olivat laboratoriossa tarkastelemassa plasman käyttäytymistä, kun siihen kohdistetaan suuritehoinen laser. Biljoonasosasekunnin sisällä lasersäteen osumasta äkisti kuumenneessa plasmassa alkoi esiintyä nopeaa virtausta tiheämmiltä harvemmille alueille.

Alueiden raja-alueelle muodostui liikenneruuhkan kaltainen kasauma, joka synnytti paineaaltoja – toisin sanoen ääntä. Korvinkuultavaa se ei ollut, sillä äänen taajuus oli liki biljoona hertsiä. Edes lepakot ja delfiinit eivät kykene aistimaan näin korkeita ääniä: plasmaäänen taajuus oli kuusi miljoonaa kertaa korkeampi kuin niiden kuuloalueen yläraja.

Tutkijat eivät pystyneet laitteillaan rekisteröimään varsinaista ääntä, vaan he tarkkailivat plasman liikkeitä hieman ylinopeustutkaa muistuttavalla koejärjestelyllä. Tosin heidän "tutkansa" kykeni havaitsemaan hyvin lyhyitä, tässä tapauksessa alle biljoonasosasekunnin mittaisia aikavälejä ja siten hyvin nopeita muutoksia plasmassa.

Alkuun tutkijoille oli epäselvää, mistä ääniaallot ovat peräisin. Numeerisen mallin avulla saatiin kuitenkin tuloksia, jotka vastasivat varsinaisessa kokeessa tehtyjä havaintoja taajuuden muutoksista. Laboratoriossa oli siten onnistuttu kehittämään uusi tapa tuottaa ääntä nesteen, tässä tapauksessa plasman virtauksen avulla.

Mitä tekemistä tällä odottamattomalla akustisella ilmiöllä on tähtien kanssa? Vihje löytyy sanasta plasma. Tähdet ovat tunnetusti plasmaa, sähköisesti varattua ainetta, jossa atomien ytimet ja elektronit ovat heittäneet toisilleen hyvästit. Tai ainakin sanoneet näkemiin.

Yorkin yliopistossa työskentelevän John Pasleyn mukaan laboratoriossa havaittu ilmiö voi esiintyä myös tähtien pinnalla. Kun syntymässä olevaan tähteen kertyy ainetta, siihen saattaa muodostua samanlaisia tihentymiä kuin laserilla pommitettuun plasmaan. Ja tihentymät voivat puolestaan saada aikaan paineaaltoja eli ääntä.

"Tähdet voivat laulaa, mutta kun ääni ei kulje avaruuden tyhjiössä, kukaan ei kuule sitä", Pasley toteaa.

Tutkimuksesta kerrottiin Yorkin yliopiston uutissivuilla tänään ja se on julkaistu Physical Review Letters -lehdessä (maksullinen) 20. maaliskuuta.

 


Juttuja samasta aiheesta