Miks on paljud mustad augud nii eredad, kuid meie galaktika keskmes olev nii tuhm?

 (36)
Miks on paljud mustad augud nii eredad, kuid meie galaktika keskmes olev nii tuhm?
Kunstniku nägemus mustast august Sagittarius A* seda ümbritseva helendava gaasi ringiga (Wikimedia Commons / ESO)

Mustad augud on nii tihedad, et neist ei pääse välja isegi valgus. Samas on nad ka ühed kõige eredamatest taevakehadest kogu universumis. Kuidas nii?

Osaliselt johtub see tõigast, et mustad augud ei ela üksinda. Galaktikate keskmes paiknevaid suur musti auke ümbritsevad reeglina kuuma gaasi pilved. Musta auku voolav kuum gaas võib taevakeha ümber tekitada kosmilisi nimbuseid.

Mulje mustade aukude kiirgamisest võib tekkida ka muul moel. Kui lähedalasuvast tähest pärinev gaas musta auku langeb, moodustab see spiraale nagu äravooluaugust torustikku voolav vesi. Langemise käigus gaasiosakesed hõõrduvad omavahel, mis võib gaasi temperatuuri mitme miljoni kraadini tõsta.

Nii kuum gaas lõhub aga juba iseenda aatomite vahelisi sidemeid, tekitades massiliselt positiivseid ioone ja negatiivseid elektrone.

Nende laetud osakeste vood tekitavad turbulentseid magnetvälju, mis suunavad gaasi kahte vastassuunalisse jukka. Kui üks neist jugadest juhtub olema suunatud Maa poole, näeme väga eredat musta auku.

Mõnikord ei pea me musta augu vaatlemiseks paiknema n-ö otse „tuletõrjevooliku“ teel. Joad võivad paiskuda ka lähedalasuvatesse gaasipilvedesse või isegi naabergalaktikasse. Sellised kokkupõrked tekitavad selgelt eristuvat hõõgust.

Teisalt pole meie kodugalaktika keskmes asuv must auk Sagitarrius A* kaugeltki nii ere kui peaks. Energeetilise süsteemina on too must auk ennast praktiliselt ammendanud.

Seotud lood:

Tekib küsimus, miks. „Me teame, et mingisugune mehhanism takistab ainel kas jõudmast galaktika keskmesse või jõudmist musta auguni ja sellesse langemist,“ kommenteeris USA Michigani ülikooli astrofüüsik Lía Corrales, „aga me pole veel aru saanud, mis mehhanism see täpselt on.“

Ühe hüpoteesi kohaselt tekib gaasi musta auku langemisel ja kuumenemisel nii suur ülemäärane rõhk, et see pressib gaasi tagasi välja.

2020. aasta märtsis teadusajakirjas The Astrophysical Journal ilmunud uurimuses täheldasidki Corrales ja kolleegid märke sellest, et kuum gaas Sagittarius A* ümbruses liigub väljapoole ja jahtub. Uurimus rajaneb röntgen-tehiskaaslasega Chandra tehtud Sagittarius A* vaatluste mitu aastat kestnud statistilisel analüüsil.

Sagittarius A* pole siiski päris „surnud“, kuna muutub vahetevahel sadu kordi tavalisest eredamaks. Pole teada, kas neid loiteid tekitavad musta auku langevad kuuma gaasi klombid, gaasikogumit läbistavad lööklained või magnetilise ainese kaarduvate jõujoonte murdumised nagu Päikese protuberantside puhul.

Selleks, et rohkem teada saada, on teadlased üritanud Sagittarius A*-d vaadelda samaaegselt mitme eri tüüpi teleskoobiga. Nende vaatluste teljeks on rahvusvaheline teadusprojekt Event Horizon Telescope (EHT; „sündmushorisondi-teleskoop“) — eri paikades Maa pinnal paiknevad 11 teleskoopi, mis toimivad ühtse seadmena.

EHT suudab jälgida seda, kuidas hõõguv gaas vahetult enne musta auku langemist selle ümber tiirleb. Teised teleskoobid näevad seda, mis toimub mustast august kaugemal. Nende vaatluste kõrvutamine peaks andma parema pildi loidete tekkimise põhjustest.

EHT alustas Sagittarius A* vaatlemist 2017. aastal. Aastas on vaid kümme kevadpäeva, mille vältel kõik teleskoobid valitud astronoomilisi sihtmärke näha saavad — napp vaatlusperiood, mis tõsiselt kitsendab võimalikku eksimisruumi.

2018. aastal rikkus osa vaatlustest paraku halb ilm ning 2019. aastal põhjustasid vaatlustsükli edasilükkamise tehnilised viperused.

2017. aastal astronoomidel aga näkkas. Lisaks EHT vaatlustsükli ajastamisele samale perioodile röntgen-kosmoseteleskoopide vaatlustega õnnestus uurijail vaadelda üht Sagittarius A* loidetest. Toonaseid vaatlusandmeid pole seni avaldatud.

T'navune vaatlushooaeg, mis pidi algama 26. märtsil, paraku tühistati COVID-19-pandeemia tõttu. Järgmine võimalus meie kodugalaktika südames paikneva musta augu saladustesse tungida avaneb 2021. aastal.