Ensimmäinen kuva Linnunradan keskustan mustasta aukosta julkaistiin

Kuvan esitteli Event Horizon Telescope -tutkijaryhmä, joka koosti myös ensimmäisen kuvan mustasta aukosta kaukaisessa galaksissa.

Tämä musta aukko on massiivinen ja vastaa neljää miljoonaa Aurinkoa. Kuvassa näkyy säteily, joka kiertää mustan aukon ”varjoa” eli tapahtumahorisonttia. Aukko ja sitä ympäröivä kertymäkiekko mahtuisivat varsin tarkasti Merkuriuksen radan sisään Aurinkokunnassa.

12.5. 14:08 | Päivitetty 12.5. 20:52

Kansainvälinen tutkimusryhmä julkaisi ensimmäisen kuvan oman galaksimme keskustan mustasta aukosta. Sillä on nimikin, Sagittarius A*, ja se on kiehtonut tähtitieteen tutkijoita vuosikymmeniä.

Linnunradan keskustan mustan aukon massa vastaa noin neljää miljoonaa Aurinkoa. Se on havaittu tähän asti lähinnä sitä kiertävien näkyvien tähtien avulla. Linnunradan keskusta on noin 27 000 valovuoden päässä.

Mustan aukon kuvan koosti Event Horizon Telescope -hanke, jossa on satoja tutkijoita eri puolilta maailmaa. Tutkimusohjelma käyttää useita radioteleskooppeja, jotka toimivat yhdessä kuin valtava teleskooppi.

Tutkijat työstivät tietokoneilla perusteellisesti kuvaa tästä supermassiivisesta mustasta aukosta, kuten professori Heino Falcke vihjasi jo talvella HS:lle. Falcke on yksi EHT:n käynnistäjistä.

”Se näyttää hämmästyttävän samanlaiselta kuin kuva galaksin M87 mustasta aukosta, vaikka Sagittarius A* on kooltaan ja massaltaan siitä vain tuhannesosa”, sanoo vanhempi tutkija Tuomas Savolainen Aalto-yliopistosta. Hän oli mukana EHT:n kuvantamisrtyhmässä.

”Sen rakenne on hyvin samankaltainen, ja näkyvän säteilyn renkaan koko täsmää suhteellisuusteorian ennustukseen”, Savolainen jatkaa.

Mullistavaksi sanotun kuvan tekemiseen osallistuivat Aalto-yliopiston, Turun yliopiston sekä Suomen ESO-keskuksen tutkijat. Euroopan eteläinen observatorio oli hankkeessa mukana ja järjestämässä tiedotustilaisuutta.

Sama kansainvälinen ryhmä koosti kuvan Savolaisen mainitsemasta galaksin M87 keskustan jättimäisestä mustasta aukosta. Kohde valittiin silloin muun muassa kokonsa takia, koska se voitiin kuvata nykytekniikalla.

Sama tekniikka onnistui Sagittarius A*:n kuvauksessakin. Aukkoa M87 seurattiin seitsemällä radioteleskoopilla, Sagittarius A*:ta jo kahdeksalla.

EHT havainnoi Sagittarius A*:ta tiedotteen mukaan useana yönä keräten tietoa monta tuntia. Se toimi tavallaan kuin pitkä valotus tavallisella näkyvän valon kameralla.

Mutta mustan aukon kuva piti koostaa yhdistelemällä ja analysoimalla tietoja supertietokoneilla, eli siinä mielessä se ei ole tavallinen kertalaukaus. Kuva on Savolaisen kuvauksen mukaan ”keskiarvoistus” suuresta määrästä kuvia.

”Plasma kiertää aukon muutamien minuuttien tai kymmenien minuuttien aikaskaalassa ja siten suuren määrän kertoja ’valotuksen’ aikana”, Savolainen viestii.

”Kirkastumat aukkoa kiertävässä plasmassa tekevät kuvan ottamisesta vaikeaa. Niinpä yksittäisissä EHT:n tuottamissa kuvissa kirkkaan pisteen paikka renkaassa vaihtelee. Emme voi sanoa paljonkaan keskiarvokuvassa näkyvistä kirkastumista.”

KuvIssa näkyy siis mustan aukon tapahtumahorisonttia kiertävä säteily. Tapahtumahorisontti on mustaa aukkoa ympäröivä alue, josta valokaan ei pääse karkuun.

”M87:ään putoaa aktiivisesti materiaalia, mutta oma aukkomme on siihen verrattuna hyvin hiljaisessa ympäristössä. Silti jonkin verran kaasuja siellä on, ja näemme mustan aukon sen takia”, Savolainen sanoo.

Ensimmäinen kuva galaksin M87 mustasta aukosta koostettiin samalla tavalla kuin Sagittarius A*n kuva. Tämä aukko on valtava, sillä koko Aurinkokunta mahtuisi pyöreän ”varjon” keskelle.

Linnunradan keskustan mustan aukon kuvaaminen on vaikeampaa kuin jo kuvatun M87:n jättiläisen.

Yksi syy on se, että Sagittarius A* on muuttuvampi meistä katsoen. Säteilevä plasma kiertää M87:n valtavan aukon kahdessatoista päivässä, joten sitä ehtii myös seurata useita päiviä. Sagittarius A*n plasma kiertää pikemminkin siis useissa minuuteissa.

Sagittarius A*:n tutkimus toi jo fysiikan Nobelin palkinnon kahdelle tutkijalle vuonna 2020.

Tähtitieteilijät Reinhard Genzel ja Andrea Ghez todistivat kumpikin ryhmineen, että Linnunradan keskustassa on supermassiivinen kohde, siis valtava musta aukko.

Tähti S2 kiertää keltaisella piirretyllä radalla Linnunradan keskustan mustaa aukkoa (merkitty tähdellä). Rata on hyvin soikea. Keskustan ympärillä on muitakin tähtiä.

Lue lisää: Mustien aukkojen reunalla fysiikan lait horjuvat – kaikki katoaa niihin lopullisemmin kuin sukka pesukoneeseen

Oikaisu 12.5.2022 kello 18.18: Kuvatekstissä kirjoitettiin ensin virheellisesti, että koko Linnunrata mahtuisi pyöreän ”varjon” keskelle. Linnunradan sijaan kyse on aurinkokunnasta.

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat