Mallinnuksen pohjalta tehty kuva esittää supermassiivista mustaa aukkoa, jollaisia on galaksien keskustoissa. Pyöreä musta varjo on aukon niin sanottu tapahtumahorisontti, joka voi olla valtavan laaja. Sieltä valokaan ei pääse karkuun. Kuva: <span class="photographer">D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel / Space Telescope Science Institute, NASA, ESA</span>
Mallinnuksen pohjalta tehty kuva esittää supermassiivista mustaa aukkoa, jollaisia on galaksien keskustoissa. Pyöreä musta varjo on aukon niin sanottu tapahtumahorisontti, joka voi olla valtavan laaja. Sieltä valokaan ei pääse karkuun. Kuva: D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel / Space Telescope Science Institute, NASA, ESA

Triljoona kertaa Aurinkoa massiivisemman mustan aukon tapahtumahorisontti leviäisi yli 620 000 valovuoden laajuudelle.

On olemassa mustia aukkoja ja supermassiivisia mustia aukkoja. On myös ultramassiivisia, miljardien Aurinkojen kokoisia mustia aukkoja. Mutta kuinka suureksi musta aukko voi lopulta kasvaa?

Tuoreen tutkimuksen mukaan mustat aukot voivat olla niin valtavia, että niiden kokoluokan ilmaisemiseksi tarvitaan kokonaan uusi kategoria: mielettömän massiiviset (stupendously large) mustat aukot.

Tällaiset mustat aukot ovat massaltaan yli sadan miljardin Auringon kokoisia. Ne voisivat sijaita galaksin keskustojen sijaan tähtijoukkojen välisessä avaruudessa, selviää lontoolaisen Queen Maryn yliopiston tutkimuksesta.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Tutkimus julkaistiin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä. Siitä uutisoivat muun muassa ScienceAlert ja Phys.org.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tähän asti mustia aukkoja on luokiteltu niiden massan mukaan neljään kategoriaan.

Pienet mustat aukot syntyvät suurten tähtien kuolinromahduksessa. Niiden massa vastaa enimmillään muutamaa kymmentä Aurinkoa.

Keskikokoisten mustien aukkojen kategoria on häilyvämpi. Ne vastaavat massaltaan suunnilleen 100:aa tai jopa 100 000:ta Aurinkoa, tosin jotkut luokittelevat keskikokoisiin mustiin aukkoihin massaltaan myös miljoonaa Aurinkoa vastaavat aukot.

Ensimmäinen suora havainto keskikokoisesta mustasta aukosta tehtiin vasta syyskuussa 2020.

Nykytiedon valossa keskikokoiset mustat aukot syntyvät lukuisten pienten mustien aukkojen törmäyksistä, joiden seurauksena ne kasvavat ensin pienistä keskikokoisiksi ja sitten supermassiivisiksi.

Supermassiiviset mustat aukot vastaavat massaltaan miljoonia tai miljardeja Aurinkoja, ja niiden painovoima vetää kokonaisia galakseja ympärilleen.

Myös Linnunradan keskeltä löytyy neljän miljoonan Auringon massaa vastaava supermassiivinen musta aukko, Sagittarius A*.

Suurimmat koskaan havaitut mustat aukot ovat kooltaan ultramassiivisia, massaltaan yli kymmenen miljardia Aurinkoa.

Maailmankaikkeuden suurin tunnettu musta aukko vastaa massaltaan 40:tä miljardia Aurinkoa. Tämä jättiläinen lymyilee Holmberg 15A -nimisen galaksin keskellä.

Tutkijoiden kesken ei ole toistaiseksi löytynyt yhteisymmärrystä siitä, kuinka suureksi musta aukko voi kasvaa.

Yhden mallin mukaan mustat aukot muodostuvat oman galaksinsa sisällä. Ne syntyvät suurten tähtien romahduksessa ja syövät sitten ympäriltään tähtiä, kaasua ja pölyä. Lopulta ne yhdistyvät toisiin massiivisiin mustiin aukkoihin galaksien törmäyksissä.

Tässä mallissa musta aukko voi kasvaa enintään 50 miljardin Auringon kokoiseksi. Tätä suurempi aukko vaatisi ympärilleen niin valtavan kertymäkiekon, että se murenisi oman massansa alla.

Mallissa on kuitenkin ongelmansa. Supermassiivisia mustia aukkoja on löydetty niin varhaisesta maailmankaikkeudesta, etteivät ne olisi ehtineet yksin tähtimassaa ahmimalla kasvaa niin lyhyessä ajassa niin massiivisiksi.

Toisen teorian mukaan mustia aukkoja olisikin syntynyt jo ennen galaksien syntyä. Ajatus alkukantaisista mustista aukoista esitettiin ensimmäisen kerran vuonna 1966.

Teorian mukaan varhaisessa maailmankaikkeudessa muodostui toisinaan niin tiheitä alueita, että ne romahtivat mustiksi aukoiksi.

Tällaiset mustat aukot eivät olleet riippuvaisia tähtien massasta, jolloin niiden läpimitta saattoi vaihdella greipistä kokonaiseen galaksiin.

Queen Maryn yliopiston tutkijat perustivat laskelmansa nimenomaan alkukantaisiin mustiin aukkoihin.

Laskelmien mukaan mielettömän massiiviset mustat aukot saattoivat saavuttaa yli sadan miljardin Auringon massan, enimmillään jopa triljoonan (10 potenssiin 18).

Triljoona kertaa Aurinkoa kookkaamman mustan aukon tapahtumahorisontti leviäisi yli 620 000 valovuoden laajuudelle. Oman Linnunratamme läpimitta on noin satatuhatta valovuotta.

”Äärimmäinen ja spekulatiivinen laskelma. Ei ole syytä olettaa, että tällaisia mustia aukkoja olisi olemassa, mutta toisaalta ei voida todistaa niiden olemassaoloa vastaankaan”, sanoo Helsingin yliopiston kosmologi Hannu Kurki-Suonio.

Hänen mukaansa tähänastiset havainnot tukevat käsitystä, jonka mukaan suurimmat mustat aukot galaksien keskellä lähentelevät massaltaan sataa miljardia Aurinkoa.

Galaksien ulkopuolella sijaitsevia mustia aukkoja olisi sen sijaan hyvin vaikeaa, kenties mahdotonta havaita. Tämä johtuu siitä, ettei musta aukko itsessään säteile valoa. Jos galaksien ulkopuolella ei siis ole mustaan aukkoon putoavaa ainetta, ne pysyttelevät täysin näkymättömissä.

”Todennäköisesti näin suuria mustia aukkoja ei ole olemassa, mutta havaintojen rajallisuuden vuoksi emme voi sulkea tätä mahdollisuutta kokonaan pois.”

Juuri havaintojen puute on syy sille, miksi ajatus mielettömän massiivisista mustista aukoista on aikaisemmin sivuutettu, kertoo tutkimusta johtanut tähtitieteilijä Bernard Carr. Hänet tunnetaan muun muassa yhtenä edesmenneen fyysikon Stephen Hawkingin luotetuista opiskelijoista.

Carrin mukaan tutkimuksen tarkoituksena oli ymmärtää, miten moiset jättiläiset vaikuttaisivat ympäröivään avaruuteen.

Niitä voisi hyödyntää esimerkiksi pimeän aineen etsinnässä. Pimeän aineen uskotaan muodostavan valtaosan maailmankaikkeuden massasta.

Sen on ehdotettu muodostuvan wimp-hiukkasista, jotka vuorovaikuttavat heikosti. Jos massiivinen musta aukko keräisi näitä hiukkasia ympärilleen, ne törmäilisivät toisiinsa ja muodostaisivat tuhoutuessaan gammasäteilyn kehän.

Tällaisen kehän voisi havaita vaikkapa painovoimalinssin avulla, Carr ehdottaa. Linssinä toimii jokin massiivinen kohde, joka taittaa takanaan olevan kohteen lähettämää sähkömagneettista säteilyä kuten valoa.

ThiNguyen
Seuraa 
Viestejä103

Ehkä nämä typerryttävän massiiviset (stupendously large) mustat aukot muodostavat maailmankaikkeuksia kun ne räjähtävät alkuräjähdyksenä.

Jukka Savorinen
Seuraa 
Viestejä729

ThiNguyen kirjoitti:
Ehkä nämä typerryttävän massiiviset (stupendously large) mustat aukot muodostavat maailmankaikkeuksia kun ne räjähtävät alkuräjähdyksenä.

Ei.

Avaruudessa laajenevan näkyvän maailmankaikkeuden ulkopuolella on kohteita jotka säteilevät laajenevaa työntävää voimaa jolla on avaruudessa laajenevien galaksien luonne siten että avaruudessa laajenevat galaksit syntyvät sisältä ulos päin eli keskeltä ulos päin.

Näin 😃

https://youtu.be/RQUZXc28prs

😃

  • ylös 1
  • alas 11
Sisältö jatkuu mainoksen alla