Mustan aukon tutkimuksen alalla tapahtuu aina jotain uutta ja jännittävää. Albert Einstein julkaisi ensimmäisen kerran kirjansa, jossa selitetään yleistä suhteellisuusteoriaa, joka kuvasi mustia aukkoja, vuonna 1922. Sata vuotta myöhemmin tähtitieteilijät saivat todellisia kuvia mustasta aukosta Linnunradan keskellä. Äskettäisessä artikkelissa tähtitieteilijöiden ryhmä kuvailee toista jännittävää uutta löytöä: ensimmäinen "uinuva" musta aukko, joka löydettiin galaksin ulkopuolelta.
Lepotilassa olevat mustat aukot ovat mustia aukkoja, jotka eivät lähetä näkyvää valoa. Sellaisenaan niitä on tunnetusti vaikea löytää. Tämä uusi löytö on jännittävä, koska se antaa käsityksen mustien aukkojen muodostumisesta ja kehityksestä. Nämä tiedot ovat tärkeitä gravitaatioaaltojen ja muiden tähtitieteellisten ilmiöiden ymmärtämiselle.
VFTS 243 on binäärijärjestelmä, eli se koostuu kahdesta kappaleesta, jotka pyörivät yhteisen massakeskuksen ympäri. Ensimmäinen kohde on erittäin kuuma sininen tähti, jonka massa on 25 kertaa Auringon massa, ja toinen on musta aukko, joka on 9 kertaa Aurinkoa massiivisempi. VFTS 243 sijaitsee Tarantula-sumussa Suuressa Magellanin pilvessä, Linnunradan kumppanigalaksissa, joka sijaitsee noin 163 000 valovuoden päässä Maasta.
VFTS 243:n mustaa aukkoa pidetään lepotilassa, koska se ei lähetä mitään. Tämä on jyrkässä ristiriidassa muiden binäärijärjestelmien kanssa, joissa mustasta aukosta tallennetaan voimakasta röntgensäteilyä.
Musta aukko on halkaisijaltaan noin 54 kilometriä ja kääpiöi energiatähteen, joka on noin 200 000 kertaa suurempi. Molemmat pyörivät nopeasti yhteisen massakeskuksen ympäri. Jopa tehokkaimmilla kaukoputkilla järjestelmä näyttää visuaalisesti yhdeltä siniseltä pisteeltä.
Tähtitieteilijät epäilevät, että Linnunrata ja Suuri Magellanin pilvi sisältävät satoja sellaisia binäärijärjestelmiä, joissa on mustia aukkoja, jotka eivät lähetä röntgensäteitä. Mustat aukot näkyvät parhaiten, kun ne poistavat aineen tähdestä, joka tunnetaan nimellä "syöttäminen".
Ruokinta tuottaa kaasun ja pölyn kiekon, joka ympäröi mustaa aukkoa. Kun kiekkomateriaali putoaa mustaan aukkoon, kitka kuumentaa akkretiokiekon miljooniin asteisiin. Nämä kuumat ainelevyt lähettävät paljon röntgensäteitä. Ensimmäinen tällä tavalla löydetty musta aukko oli kuuluisa Swan X-1 -järjestelmä.
Tähtitieteilijät ovat pitkään tienneet, että VFTS 243 on binäärijärjestelmä, mutta on ollut epäselvää, onko järjestelmä tähtipari vai tanssi yhden tähden ja mustan aukon välillä. Määrittääkseen, mikä oli totta, binäärijärjestelmää tutkiva ryhmä käytti tekniikkaa, jota kutsutaan spektrin purkamiseksi. Tämä menetelmä jakaa VFTS 243:sta tulevan valon aallonpituuksiinsa, kuten tapahtuu, kun valkoinen valo osuu prismaan ja syntyy erilaisia värejä.
Tämä analyysi osoitti, että VFTS 243:n valo tuli yhdestä lähteestä kahdesta erillisestä tähdestä. Koska tähden kumppanilta puuttui säteily, ainoa mahdollinen johtopäätös oli, että binäärijärjestelmän toinen kappale on musta aukko ja siten ensimmäinen Linnunradan galaksin ulkopuolelta löydetty lepotilassa oleva musta aukko.
Suurin osa mustista aukoista, joiden massa on alle 100 aurinkoa, muodostui massiivisen tähden romahtamisen seurauksena. Kun näin tapahtuu, tapahtuu usein voimakas räjähdys, joka tunnetaan supernovana. Se, että VFTS 243 -järjestelmän musta aukko on pyöreällä kiertoradalla tähden kanssa, on vahva todiste siitä, että supernovaräjähdystä ei tapahtunut, joka olisi muutoin sinkonut mustan aukon järjestelmästä tai ainakin häirinnyt kiertorataa. Sen sijaan esitähti näyttää romahtaneen muodostaen mustan aukon räjähtämättä.
Massiivinen tähti VFTS 243 -järjestelmässä elää vielä vain 5 miljoonaa vuotta – tähtitieteellisesti mitattuna hetken. Tähden kuoleman pitäisi johtaa toisen mustan aukon muodostumiseen, mikä muuttaa VFTS 243 -järjestelmän binääriseksi mustaksi aukoksi.
Tähän mennessä tähtitieteilijät ovat havainneet noin 100 tapahtumaa, joissa kaksinkertaiset mustat aukot sulautuvat yhteen ja luovat aaltoilua aika-avaruudessa. Mutta kuinka nämä binaariset mustat aukot syntyvät, ei vielä tiedetä, minkä vuoksi VFTS 243 ja vastaavat järjestelmät, joita ei ole vielä löydetty, ovat niin tärkeitä tulevalle tutkimukselle. Ehkä luonnolla on huumorintajua, koska mustat aukot, vaikka ne ovatkin olemassa olevia tumimpia esineitä eivätkä säteile valoa, sen sijaan valaisevat perusymmärrystämme maailmankaikkeudesta.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Lue myös:
- Tiedemiehet, jotka paljastivat vääriä mustia aukkoja koskevat löydöt, löysivät itse mustan aukon
- Tähtitieteilijät ovat löytäneet hirviön mustan aukon