Supermassiiviset mustat aukot ovat merkittäviä paitsi kyvystään imeä ainetta avaruudessa, myös siksi, että ne ovat keskeisessä roolissa galaksien evoluutiossa ja koko maailmankaikkeuden historiassa. Sagittarius A*, joka sijaitsee Linnunradan sydämessä, on ollut lepotilassa jo tuhansia vuosia, mutta astronomit tietävät, että jonain päivänä se ”herää”. Tutkimalla, miten ja milloin tämä aktivoituminen tapahtuu, voimme paitsi kurkistaa galaksimme kohtaloon, myös ymmärtää paremmin kosmiset mekanismit, jotka ovat muovanneet maailmankaikkeuden sellaiseksi kuin me sen tänään tunnemme.
Sisällysluettelo
Ylimassiivinen musta aukko Sagittarius A* , joka sijaitsee Linnunradan keskustassa ja jonka massa vastaa noin neljää miljoonaa auringon massaa, on pysynyt suhteellisen rauhallisena tuhansien vuosien ajan. Kansainvälinen astronomien ryhmä on kuitenkin määrittänyt päivämäärän, jolloin tämä kolossi voi herätä ja siirtyä intensiivisen aktiivisuuden vaiheeseen. Tämä tapahtuu, kun Linnunrata törmää kääpiögalaksiin, jota kutsutaan Suureksi Magellanin pilveksi (SMP) ja joka sijaitsee tällä hetkellä noin 200 000 valovuoden päässä Maasta.
Tämä ilmiö ei tapahdu heti, sillä laskelmien mukaan Milky Wayn ja Suuren Magellanin pilven törmäys tapahtuu noin 2 miljardin vuoden kuluttua. Kun tämä tapahtuu, gravitaatiovoimat ohjaavat suuren määrän kaasua galaksin keskustaan, mikä voi aktivoida Sagittarius A*:n uudelleen ja muuttaa sen aktiiviseksi ytimeksi, joka säteilee valtavia määriä säteilyä. Tällaiset skenaariot auttavat meitä paitsi ymmärtämään galaksimme tulevaisuutta myös tutkimaan, kuinka supermassiiviset mustat aukot määrittävät kosmoksen evoluutiota.
James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) on mullistanut havainnointimme maailmankaikkeudesta. Yksi sen merkittävimmistä löydöistä on 9 miljardin valovuoden päässä sijaitsevan galaksin, nimeltään The Sparkler, joka on hyvin samanlainen kuin Milky Way -galaksi nuoruudessaan. Sparkler on vain 3 % Linnunradan massasta ja sitä ympäröi noin 24 pallomaisia tähtijoukkoja, kun taas Linnunradassa on nykyään noin 200 pallomaista tähtijoukkoa. Kuten tähtitieteilijä Aaron Romanowski, tämän löydön analysoineen tutkimuksen toinen tekijä, selitti: ”Pallomaisempien tähtijoukkojen alkuperä on ollut pitkään mysteeri, ja olemme iloisia, että JWST pystyy katsomaan menneisyyteen nähdäkseen ne nuoruudessaan”.
Supermassiiviset mustat aukot
”Sagittarius A* sijaitsee yli 25 000 valovuoden päässä Maasta ja on lähin supermassiivinen musta aukko, jonka massan arvioidaan olevan miljoonia kertoja suurempi kuin Aurinkomme massa. Mustan aukon Sagittarius A (lyhennettynä Sgr A*, lausutaan ”Sagittarius A tähti”) sijaitsee Jousimiehen tähdistössä, Linnunradan sydämessä”, selittää NASA .
Andalusian astrofysiikan instituutti (IAA) puolestaan toteaa, että ”sen säteily on heikompaa ja sen kyky muuttaa materiaa energiaksi on satoja kertoja pienempi kuin muilla, massiivisemmilla mustilla aukoilla”. Vuonna 2020 tutkijat Roger Penrose, Reinhard Genzel ja Andrea Ghez saivat Nobelin fysiikan palkinnon Sagittarius A*:n tutkimuksista.
Sparkler
Sparklerin ja Linnunradan välinen samankaltaisuus antaa avaimen avaruuden tähtien muodostumisen ja supermassiivisten mustien aukkojen aktiivisuuden välisen läheisen yhteyden selvittämiseen. Kun supermassiiviset mustat aukot ovat lepotilassa, ne vaikuttavat vain vähän galaksien dynamiikkaan. Kun ne kuitenkin heräävät ja alkavat imeä kaasua ja pölyä, putoava aine muodostaa akkreetiolevyn, jonka lämpötila nousee miljooniin asteisiin ja joka pyörii lähes valon nopeudella. Tämä prosessi tuottaa säteilyä eri aallonpituusalueilla infrapunasta röntgensäteilyyn.
Astrofyysikko Natalie Degenaar Amsterdamin yliopistosta tiivistää: ”Voimme nähdä aineen lähettämän lämpösäteilyn näkyvänä valona, mutta se säteilee myös ultravioletti-, röntgen- ja infrapuna-alueilla.” Lisäksi monet aktiiviset mustat aukot laukaisivat todellisia avaruuspyssyjä, jotka ulottuvat tuhansien valovuosien päähän ja muuttavat galaktista ympäristöä.
Törmäys Suuren Magellanin pilven kanssa
”Sagittarius A*:n herääminen” liittyy Linnunradan ja Suuren Magellanin pilven fuusioon. Kun SMP lähestyy, sen gravitaatiovaikutus ohjaa valtavia määriä kaasua Linnunradan keskustaan, muuttaen Sagittarius A*:n aktiiviseksi galaksin ytimeksi (AGN). Durhamin yliopiston professori Carlos Frank selittää, että ”galaksin aktiivinen ydin, joka syntyy sulautumisen seurauksena, ei ole tarpeeksi voimakas uhkaamaan elämää maapallolla”.
Vaikka Sagittarius A* ”heräisi”, sen säteily heikkenisi tuhansien valovuosien matkalla. Astrofyysikko Joseph Michael Harvard-Smithsonianin astrofysiikan keskuksesta selittää: ”26 000 valovuotta ei ehkä tunnu kovin suurelta etäisyydeltä astronomisessa mittakaavassa, mutta se on merkittävä.” Vaikka säteily olisi voimakasta, Maa olisi silti suojattu useilla kerroksilla: ilmakehällä, magneettikentällä ja galaksin kaasukiekolla, joka absorboisi suurimman osan energiasta.
Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun Sagittarius A* herää. NASA:n IXPE-teleskoopin viimeaikaiset havainnot ovat osoittaneet, että vain 200 vuotta sitten tämä musta aukko koki pienen purkauksen. Astronomit olettavat, että vielä voimakkaampi purkaus johti niin kutsuttujen ”Fermion kuplien” muodostumiseen.
Lopulta Sagittarius A*:n ”herääminen” miljardien vuosien kuluttua ei tarkoita elämän loppua Maassa, vaan pikemminkin uutta lukua Milky Wayn kosmisen historian . Kuten professori Frank tiivisti: ”Galaksien kasvussa on jotain, jota hallitsee niiden keskellä olevan mustan aukon kasvu”.
