Aegruumi väändumine kosmoses mustades aukudes on Maa pealt nähtav
Üldise relatiivsusteooria järgi väänavad mustade aukudega sarnased ülirasked objektid kosmoses aegruumi sõltuvalt neist mööduva valguse teekonnast, mida tuntakse ka gravitatsioonilise fokuseerimisena. Teooria järgi haarab pöörlev must auk seda ümbritseva aegruumi endaga kaasa, tekitades keerise, mis sunnib kõiki läheduses olevaid objekte, sealhulgas footoneid, sellele järgnema, vahendab Novaator.
Astronoomidel on juba praegu kaudseid tõendeid, et mitmete galaktikate südamikus asuvad ülimassiivsed mustad augud pöörlevad. Näiteks Linnutee musta augu pöörlemise määrab ära tähtede liikumiskiiruse jaotus galaktikas, kuid selle mõõtmine annab ebatäpsed tulemused, sest ei ole teada, kui palju mateeriat galaktikas on. Osa astronoome usub, et must auk pöörleb väga kiiresti, kuid teiste arvates on selle pöörlemine aeglane.
Ajakirjas Nature Physics avaldatud artiklis kirjutab Itaalias asuva Padua ülikooli astronoom Fabrizio Tamburini, kuidas seda pöörlemist on võimalik vahetult avastada, mõõtes musta augu lähedust läbiva valgusega toimuvaid muutusi.
Musta augu pöörlemisteljega ristipidisel tasandil liikuva valguskiirguse lainepind väändub musta augu lähedusest möödumisel, sest pool lainepinnast liigub areneva aegruumi suunas ning teine pool kahaneva aegruumi suunas. See annab kosmoses valguse faasikiirusele iseloomuliku jaotuse. Valguse faasikiirus on kiirus, millega liigub lainepaketi eesmine äär. See võimaldab mustade aukude pöörlemiskiiruse palju täpsemalt kindlaks teha.
Teadlased kasutasid arvutisimulatsiooni, et modelleerida meie galaktika musta augu pöörlemise põhjustatud mõjusid valguse faasikiiruse jaotusele ning avastasid, et see seaduspärasus peaks ka Maalt näha olema. Nende sõnul on seda võimalik mõõta, kui suunata rida raadioteleskoope galaktika keskmesse, et vaadelda läheneva lainepinna erinevaid segmente ning seejärel kujutisi ühitades nende suhteline faas välja arvutada. Seda protseduuri korrataks mitu korda ning teleskoobid suunataks iga kord musta auku ümbritseva taevalaotuse erinevatesse osadesse.
Galaktika päritolu
Tamburini arvates on nende avastus fundamentaalse tähtsusega , sest kõige suurema massiga objektid universumis pöörlevad. Astronoomide jaoks on eriti oluline info kogumine aktiivsete galaktikate tuumades asuvate mustade aukude pöörlemise kohta, sest nende pöörlemine tõstab oluliselt galaktikate temperatuuri ning võimalik, et mõjutab nende arengut.
Teadlaste sõnul on võimalik mustade aukude ümbruses footonite faasikiiruse jaotust järgneva kahe aasta jooksul mõõta USAs New Mexico osariigis asuva Very Long Baseline Array 27 raadioteleskoobi abil. Parema tulemuse saaks aastaks 2024 plaanitud rahvusvahelise projekti Square Kilometre Array abil, mis koosneks tuhandetest antennidest ning oleks viiskümmend korda võimsam kõigist tänapäeval kasutuses olevatest raadioteleskoopidest.
USA Texase ülikooli astrofüüsik Richard Matzner nõustub, et selline mõõtmine looks palju parema pildi mustade aukude ümber toimuvast. Matzner osutab ka sellele, et Tamburini ja tema kolleegide avastus võimaldab üldisele relatiivsusteooriale täiendavat eksperimentaalset kinnitust leida. Kui seaduspärasust ei leita, siis võib see viidata vajadusele otsida alternatiivset gravitatsiooniteooriat.
Matzner siiski ei usu, et praegused raadioteleskoobid on selliste vaatluste läbiviimiseks piisavalt tundlikud. Tema sõnul on musta augu ümbruses kiirgus kõige heledam kõrgematel sagedustel, näiteks röntgen- ja gammakiirgusega sarnastel sagedustel, mitte valguse ja raadiolainetega võrreldavatel sagedustel ning seetõttu on mõistlikum kasutada neil sagedustel töötavaid seadmeid.
