Mustasta aukosta julkaistaan kuvia ensi kertaa – ihmiskunta kurkistaa avaruuden suurimpaan mysteeriin

Julkaistu: , Päivitetty:

Kansainvälinen yhteishanke paljastaa kuvia tähtitieteen mystisimmästä ilmiöstä kello 16 Suomen aikaa.
Meidän galaksimme eli Linnunradan keskustassa on supermassiivinen musta aukko. Astrofyysikot tietävät sen epäsuorien havaintojen perusteella, mutta nyt tästä mystisestä kohteesta on vihdoin saatu kuva-aineistoa. Keskiviikkona julkistettavat kuvat ovat tähtitieteellinen sensaatio.

Musta aukko sijaitsee Jousimiehen tähtikuviossa 26 000 valovuoden päässä meistä, ja se on nimeltään Sagittarius A*. Sen läpimitta on laskelmien mukaan noin 60 miljoonaa kilometriä. Vertailun vuoksi: Maan etäisyys Auringosta on vajaat 150 miljoonaa kilometriä.

Kansainvälinen yhteishanke on kerännyt aineistoa myös kaukaisessa M87-galaksissa sijaitsevasta mustasta aukosta. Tämä kohde on vielä huomattavasti kookkaampi kuin Linnunradan musta aukko. On mahdollista, että tutkijat ovat saaneet kuvia molemmista kohteista ja julkistavat ne keskiviikkona.

Kuvat annetaan julkisuuteen kuudessa samanaikaisessa tiedotustilaisuudessa, jotka alkavat klo 16 Suomen aikaa. Tilaisuudet pidetään Brysselissä, Tanskan Lyngbyssä, Santiago de Chilessä, Shanghaissa, Taipeissa ja Washington DC:ssä Yhdysvalloissa.

Tutkimustyössä on ollut mukana yli 200 tutkijaa kahdeksassa observatoriossa, jotka ovat verkostoituneet kansainväliseen EHT-hankkeeseen. EHT on lyhenne sanoista Event Horizon Telescope: tapahtumahorisonttia kuvaava teleskooppi. Se on tutkijoiden virtuaalinen työväline, joka yhdistää observatorioiden tuottaman aineiston. Tällä tavalla kuva kohteesta on tarkempi kuin yhdellä yksittäisellä laitteella saatu.

Data kuvia varten kerättiin vuonna 2017. Sitä on käsitelty siis jo pari vuotta, ja salaisuus paljastuu keskiviikkona. Hankkeeseen osallistuneet radioteleskoopit sijaitsevat Chilessä, Espanjassa, Arizonassa, Havaijilla, Meksikossa, Etelämantereella ja Grönlannissa.

Mitä kuvissa sitten odotetaan näkyvän? Mustat aukot eivät nimensä mukaisesti säteile valoa. Niiden valtava painovoima imee ainetta ympäröivästä avaruudesta, ja tämä materia virtaa mustaan aukkoon niin sanotun tapahtumahorisontin kautta. Tapahtumahorisontti on raja, jolta ei ole paluuta. Kuvissa todennäköisesti näkyy juuri tämä mustaa aukkoa ympäröivä tapahtumahorisontti, johon kirkasta ainetta virtaa. Sen avulla voidaan hahmottaa mustan aukon ääriviiva.

EHT:n tutkimuslaitteet ovat suurikokoisia radioteleskooppeja – ne eivät tee havaintoja näkyvän valon aallonpituuksilla, vaan radiotaajuuksilla. Radioteleskoopit eivät ole ihmiskunnan silmiä maailmankaikkeuteen vaan pikemminkin kuin äärimmäisen herkkiä korvia, jotka kuuntelevat kosmosta. Linnunradan keskustaan ei edes ole maapallolta suoraa näköyhteyttä, edessä on muun muassa kaasupilviä ja pölyä, jotka hajottavat valoa ja vaikeuttavat havaintoja.

Tähden kokoiset, suhteellisen pienet mustat aukot syntyvät, kun tähdet luhistuvat kasaan äärimmäisen tiheiksi kappaleiksi niiden elämänkaaren loppuvaiheessa. Galaksien keskustassa olevat supermassiiviset mustat aukot syntyvät galaksien tiivistyessä.

Tutkimuksella jo satojen vuosien historia

1. Ranskalainen matemaatikko ja fyysikko Pierre Laplace (1749–1827) päätteli jo 1700-luvulla, että painovoima vaikuttaa valonsäteen kulkuun. Laplace ajatteli, että maailmankaikkeudessa voisi olla massiivisia tähtiä, joiden painovoima estäisi jopa valon pakenemisen niiden pinnalta.

2. Albert Einstein (1879–1955) osoitti vuonna 1915 julkaistussa yleisessä suhteellisuusteoriassa, että massa kaareuttaa avaruutta. Yleinen suhteellisuusteoria yhdisti Einsteinin suppean suhteellisuusteorian ja Isaac Newtonin (1642–1727) painovoimalait. Teorian keskeinen päätelmä oli mustien aukkojen olemassaolo – niiden massa on niin suuri, että avaruus kaareutuu niiden ympärille muodostaen ikään kuin taskun, josta ei pääse ulos.

3. Stephen Hawking (1942–2018) teki elämäntyönsä mustien aukkojen tutkimuksessa. Hänen teoriansa mukaan mustaan aukkoon virtaavan aineen sisältämä informaatio katoaa kokonaan, sillä mustat aukot pienenevät vähitellen olemattomiin. Tämä on paradoksi, sillä kvanttimekaniikan lakien mukaan informaatio ei voi koskaan kadota. Uusimman tutkimuksen mukaan ainakin osa aineen informaatiosta kuitenkin säilyy.

Kommentit

    Näytä lisää
    Kommentointi on päättynyt