Kun avaruuden pimeä voimanpesä sai nimensä, se oli vielä teoriaa. Kuva: Nasa
Kun avaruuden pimeä voimanpesä sai nimensä, se oli vielä teoriaa. Kuva: Nasa

Käsitteen isää inspiroi vankityrmä.

Tähtitieteilijät ja avaruusfyysikot alkoivat puhua mustista aukoista 1960-luvulla, mutta jo 1700-luvun lopulla englantilainen pappi John Michell ja ranskalainen matemaatikko Pierre-Simon Laplace pohtivat niiden kaltaisia avaruuden rakenteita. Herrat laskivat, voisiko olla olemassa niin massiivisia kappaleita, että ne pystyisivät vangitsemaan kaiken, jopa valon. Michell puhui pimeistä tähdistä, Laplace näkymättömistä kappaleista.

Varsinaisesti idea rakenteista, joista mikään niihin joutunut ei koskaan palaisi, sai vauhtia, kun Albert Einstein vuonna 1915 esitteli yleisen suhteellisuusteoriansa. Sen mukaan painovoima kaareutti aika-avaruutta kaikkialla, missä oli paljon massaa ja energiaa. Saksalainen tähtitieteilijä Karl Schwarzschild laski oitis yhtälöistä, miten tiheä pallomaisen kappaleen pitää olla, jotta avaruus sen ympärillä kaareutuu niin voimakkaasti, ettei valokaan pääse karkuun.

Sen enempää Einstein kuin Schwarzschild ei nimennyt painovoimanpesää mitenkään.

Mustan aukon käsitteen keksijäksi mainitaan yleensä yhdysvaltalaisfyysikko John Wheeler. Kerrotaan, että hän nappasi nimen vuonna 1967 kuulijan huudosta tieteellisessä kokouksessa. Joku kai kyllästyi Wheelerin hankalaan ”painovoiman täysin romahduttamaan kappaleeseen”.

Toisaalta tiedetään, että musta aukko oli mainittu jo vuonna 1963 Texasissa suhteellisuusteoriaa käsitelleessä tiedekokouksessa. Varhainen maininta tunnetaan myös vuodelta 1964. Science News Lettersin toimittaja Ann Ewing kirjoitti, että Yhdysvaltain tieteenedistämissseuran Aaas:n kokouksessa oli pohdittu ”mustien aukkojen” ongelmaa. Käsitteen käyttäjät eivät kuitenkaan selvinneet.

Pisteen keksijän haikailulle on nyt pannut Nasassa pitkän uran tehnyt astrofyysikko Hong-Yee Chiu. Hänen mukaansa käsite on lähtöisin 1960-luvun alusta fyysikko Robert Dickeltä. Princetonin yliopiston gravitaatiotutkija oli verrannut romahtaneita tähtiä ”Kalkutan mustaan aukkoon” puhuessaan tieteellisessä seminaarissa, jonka yleisössä Hong-Yee Chiu oli itse istunut.

Kalkutan musta aukko oli brittiläinen siirtomaa-ajan vankityrmä Kalkutassa sijainneessa linnoituksessa. Tyrmässä kuoli useita brittejä ja intialaisia, kun linnoitus vuonna 1756 päätyi Itä-Intian kauppakomppaniaa vastustaneiden bengalilaisten haltuun.

Miten tyrmä liittyy mustiin aukkoihin? Lastensa mukaan Dicke saattoi manata, että tavarat olivat taas hävinneet kuin ”Kalkutan mustaan aukkoon”!

Käsitteen synnystä vierähti vuosikymmen, ennen kuin astrofyysikot vuonna 1970 saivat ensimmäiset näytöt siitä, että mustia aukkoja todella on olemassa. Siitä pitäen asioita on vähä vähältä kirkastunut lisää, ja nyt näistä avaruudessa piileskelevistä painovoimanpesistä tiedetään yhtä ja toista.

 

Lue lisää

Huhtikuun 2016 Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa tiedetoimittaja Matti Mielonen selvittää nimen alkuperän lisäksi kymmenen muuta kysymystä mustista aukoista. Vastaus löytyy siihenkin, voivatko ne uhata maapalloa.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa painettu lehti tai iPad-digilehti.

Jos olet tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi alla olevasta linkistä. Ellet ole vielä aktivoinut tunnuksiasi, löydät ohjeet täältä.