4. Mustien aukkojen avulla voidaan selvittää fysiikan keskeisiä teorioita
Mustia aukkoja ei ole Maapallon lähistöllä, vaan ne sijaitsevat kaikki paljon kauempana avaruudessa. Toisin kuin muista tässä listatuista aiheista, niistä ei myöskään ole minkäänlaista uhkaa Maapallolle. Niitä tutkimalla saadaan kuitenkin paljon tärkeää tietoa.
– Musta aukko voi syntyä, kun massiivinen tähti, jonka massa on vähintään noin 15–20 Auringon massaa räjähtää supernovana. Räjähdyksen seurauksena tähden ydin voi romahtaa mustaksi aukoksi, niin ettei syntyvästä valtavan vetovoiman alueesta pääse edes valo pakenemaan, sanoo astrofysiikan professori Peter Johansson.
Toukokuussa 2022 tutkijat onnistuivat kuvaamaan Linnunradan keskuksessa sijaitsevan mustan aukon varjon.
– Kuvattu kohde on niin sanottu supermassiivinen musta aukko. Valtaosa mustista aukoista on sitä paljon pienempiä, niin kutsuttuja tähtienmassaisia mustia aukkoja, ja näitä pienempiä mustia aukkoja on myös havaittu mittaamalla gravitaatioaaltoja, sanoo Johansson.
Linnunradan supermassiivisen mustan aukon massa on vain noin neljä miljoonaa Auringon massaa, kun suurimmat supermassiiviset mustat aukko voivat olla jopa yli 10 miljardia Auringon massaa.
Viimeisimmät reilut viisi vuotta mustien aukkojen tutkimus on kokenut eräänlaista renessanssia uusien havaintojen ja erityisesti gravitaatioaaltomittausten ansiosta.
– Mustien aukkojen avulla voidaan esimerkiksi selvittää fysiikan perusteorioita: Tutkitaan, löytyisikö yleisen suhteellisuusteorian toiminnassa eroavaisuuksia niiden läheltä. Toistaiseksi teoria on pitänyt erittäin hyvin paikkansa, Johansson sanoo.
Muita selvitettäviä asioita ovat esimerkiksi, millaiset vaikutukset supermassiivisilla mustilla aukoilla on galakseihin, ja vaikuttavatko ne esimerkiksi tähtien syntyyn ja täten tähtien määrään maailmankaikkeudessa. Tutkittavaa riittää.
– Omassa Linnunradassamme on arviolta noin 100 miljoonaa tähtienmassaista mustaa aukkoa ja yksi supermassiivinen musta aukko sen keskustassa.