Tarkista selaimen asetuksista, että JavaScript ja evästeet ovat käytössä.

Mikäli JavaScript on käytössä, mutta jokin selainlaajennus estää sen lataamisen, poista selainlaajennus käytöstä.

Mustasta aukosta saadaan kuva – suuri arvoitus on yhä, mitä tapahtuu aukkoon päätyvälle aineelle

Aukko vangitsee valon, mutta astrofyysikot saavat sen näkyviin radioteleskoopeilla.

Tiede
 
Mallinnus näyttää, miten tähdet (siniset radat) ja kaasupilvi (punainen rata) kiertävät mustaa aukkoa Linnunradan keskustassa. Oranssi pilvi repeytyy, kun se on ohittaa aukon.
Mallinnus näyttää, miten tähdet (siniset radat) ja kaasupilvi (punainen rata) kiertävät mustaa aukkoa Linnunradan keskustassa. Oranssi pilvi repeytyy, kun se on ohittaa aukon.

Ihminen uskoo vasta kun näkee, joten kuva mystisestä mustasta aukosta olisi kiva nähdä. Ja kas, sellainen on itse asiassa tekeillä. Kohta voimme nähdä mustan aukon muotokuvan.

Näkemiseen tarvitaan valoa. Miten kuvata kohdetta, joka nielee painovoimallaan valonkin?

Muotokuva syntyy radioaalloilla. Yhdeksän radioteleskooppia kuvaa jo Linnunradan keskustassa olevaa mustaa aukkoa Event Horizon -hankkeessa. Teleskooppeja on Yhdysvalloissa, Chilessä, Espanjassa ja Meksikossa.

Kun tutkijat yhdistävät havainnot eri kaukoputkista, yhteinen erotuskyky vastaa maapallon kokoisen teleskoopin erotuskykyä.

Kohteeksi valitun aukon nimi on Sagittarius A. Sen olemassaolo on varmistettu muiden taivaankappaleiden liikkeistä.

Reinhard Genzelin ryhmä saksalaisessa Max Planck -instituutissa on seurannut Linnunradan keskuksessa olevaa Sagittarius A:ta vuosia. Tarkemmin sanoen ryhmä on seurannut aukon ympärillä kieppuvien tähtien liikkeitä. Samoin on tehnyt yhdysvaltalaisen Andrea Ghezin ryhmä Kalifornian yliopistossa (UCLA).

Genzelin mukaan tähdet kiertävät Linnunradan keskustassa massiivista kappaletta, joka ei lähetä näkyvää valoa. Joten siellä se on!

”Matkaa sinne on noin 26 000 valovuotta. Näkyvä valo katoaa avaruuden pilvissä jo muutaman tuhannen valovuoden matkalla”, astrofyysikko Peter Johansson Helsingin yliopistosta sanoo.

Joten odotetaan radioteleskooppien piirtämää kuvaa. Tietokoneella tehtyjen mallinnusten perustella siinä näkyy hehkuva rengas – kuin sormus, jossa on paksu kohta. Keskellä on mustaa.

Mallinnuksessa tapahtumahorisontti hohtaa aukon ympärillä.
Mallinnuksessa tapahtumahorisontti hohtaa aukon ympärillä.

”Kuva on tavallaan aukon varjosta”, Johansson sanoo. Hehkuva sormus varjon ympärillä on mustan aukon tapahtumahorisontti, ikään kuin aukon kosketuspinta muuhun avaruuteen. Kaikki tapahtumahorisontin yli tuleva häviää mustaan aukkoon.

Kirkkaammalta näyttävä toinen reuna kertoo, että aukko pyörii.

”Meidän suuntaamme kiertyvä kohta näyttää kirkkaammalta ja vastakkaiseen suuntaan kiertyvä himmeämmältä, aivan Doppler-ilmiön mukaisesti.”

Sama tapahtuu esimerkiksi hälytysajoneuvon huudolle, joka kuulostaa kohti tullessaan korkeammalta kuin poistuessaan.

Mustien aukkojen olemassaolosta tutkijat ovat varmoja ilman muotokuvaakin.

”Mustat aukot eivät ole scifiä”, Johansson sanoo. Niistä saadaan välillisiä havaintoja jatkuvasti. Aukot havaitaan niiden aiheuttaman painovoiman lisäksi röntgensäteistä, joita ne lähettävät ainetta niellessään.

Mustat aukot lihovat eli keräävät lisämassaa vetämällä itseensä ainetta ympäristöstä. Jättiläisgalaksin M87 keskustassa oleva aukko on ehtinyt herkutella. Sen massa on noin kuusi miljardia Auringon massaa ja tapahtumahorisontti Aurinkokunnan levyinen.

Tammikuun alussa Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa kertoi havainneensa pienehkön mustan aukon aiheuttamia näkyvän valon välähdyksiä Joutsenen tähtikuviossa. Niitä syntyy, kun musta aukko kiskoo uumeniinsa tähtiä ja kaasua, jotka kuumenevat ja säteilevät pudotessaan aukkoon.

Tämä aukko oli ollut hiljaa runsaat kaksikymmentä vuotta.

”Suurimman osan ajastaan mustat aukot ovat hiljaisia”, Johansson tarkentaa.

Mustia aukkoja on havaittu ainakin kahdenlaisia.

Galaksien keskustoissa on supermassiivisia mustia aukkoja, jotka ovat syntyneet galaksien alkuaikoina. Ne ovat miljoonia ja miljardeja kertoja massiivisempia kuin Aurinko.

On myös luhistuneista tähdistä muodostuneita pieniä mustia aukkoja, joiden massa on kymmeniä kertoja Auringon massa. Näitä piileksii siellä täällä galakseissa. Niistä ei saada muotokuvia, koska niiden tapahtumahorisontti on niin pieni.

Kolmas ryhmä ovat keskikokoiset aukot, joita voi olla pallomaisissa tähtijoukoissa. Niiden massa on 10 000–100 000 kertaa Auringon massa, ja ne ovat syntyneet ehkä useiden pienempien aukkojen törmäyksistä.

Auringosta ei tule elämänsä lopuksi mustaa aukkoa, koska se on liian pieni. Vain noin joka tuhannes tähti on riittävän massiivinen romahtaakseen mustaksi aukoksi.

Suuri arvoitus on yhä, mitä tapahtuu mustaan aukkoon päätyvälle aineelle. Nykyteorian mukaan aine katoaa. Samalla katoaa sen informaatio eli tieto aineen ominaisuuksista, ja se on iso haaste fysiikalle.

Informaation säilyminen on kvanttimekaniikan keskeisiä lakeja. Musta aukot näyttävät rikkovan sitä.

”Informaatio on karkeasti sanottuna kaikki se tieto, jonka perusteella aineesta voisi rakentaa täydellisen kopion, aivan samanlaisen kuin alkuperäinen”, fyysikko Esko Keski-Vakkuri määrittelee.

Tunnettu fyysikko ja kosmologi Stephen Hawking esitti joulukuussa uuden ajatuksen informaatiopulman ratkaisuksi. Hawkingin mukaan aukkoon pudonneesta hiukkasesta jää jälki tapahtumahorisonttiin, mutta käyttökelvottomassa muodossa.

Tapahtumahorisontti panee fyysikot koetukselle. Siellä kohtaavat painovoimaa käsittelevä suhteellisuusteoria ja hiukkasia käsittelevä kvanttifysiikka, jotka eivät sovi yhteen.

”Mustat aukot ovat fyysikoiden Cooperin testi”, Keski-Vakkuri luonnehtii.

Tämä aihe on kiinnostava, haluaisin lisää tällaisia uutisia!

Kiitos mielipiteestäsi!