Astronoomid avastasid enneolematult kaugeid musti auke
Toimetas Priit EnnetRühm astronoome on leidnud märke enneolematult kaugetest mustadest aukudest. Ameerika astronoomid kirjutavad ajakirjas Nature, et neil õnnestus vaadelda röntgenikiirgust, mille tekitajaks on tõenäoliselt hiigelsuured mustad augud, mis paiknesid juba vägas noores universumis galaktikate keskmes. Et röntgenikiirgus levib sama kiiresti kui tavalinegi valgus – seega väga kiiresti, kuid mitte silmapilkselt –, siis mida kaugem on kiirguse allikas, seda kaugema mineviku pilti me temast praegu näeme. Praegu avastatud mustad augud asuvad meist umbes 13 miljardi valgusaasta kaugustes galaktikates, ehk nad on näha sellisena, nagu nad olid ajal, mil universum polnud veel ühte miljarditki aastat vana. Astronoomid said kätte ainult väga suure energiaga röntgenikiiri. See tuleb arvatavasti sellest, et neid musti auke ümbritseb väga paks gaasi- ja tolmupilv, millest väiksema energiaga kiired läbi pole pääsenud. Musta auku ennast ei saa põhimõtteliselt näha, aga tema suunas langev kiirenevalt liikuv aine saadab välja kiirgust, mis võib ka meieni jõuda. Teadlased uurisid praegu lähemalt enam kui 250 kauget galaktikat, mille kosmoseteleskoop Hubble oli juba varem avastanud. Nüüd tegi nende galaktikate röntgenikiirgusest pilte ka kosmoseteleskoop Chandra. Paljusid pilte üksteise peale asetades ja kokku liites jõudsidki teadlased kaugetest mustadest aukudest teateid toovate röntgenikiirte jälile, mis nii pika teekonna järel on muidu juba väga nõrgad. Avastus, et juba nii noores universumis oli olemas nii suuri musti auke, aitab täpsustada universumi arengu teooriaid. Vaata veel: X-ray telescope spots baby black holes in early universe (Spaceflight Now)Intervjuu uurimuse kaasautori Priya Natarajan'iga Yale'i ülikoolistKõigepealt, nii kaugete objektide uurimine on alati seotud väga suurte määramatuste ning ebakindlusega. Seega võib uurimisprotsess tunduda tavainimesele väikeste registreeritavate valgusosakeste arvu tõttu veidi liiga suure üldistamisega. Kuidas tegelikult lugu on? Signaal oli nõrk! Esimesel katsel ei nähtud mitte midagi. Täiendatud vaatluste käigus leidsime aga tõepoolest igast Hubble'i poolt välja valitud galaktikast Chandra'ga 5-10 röntgenkiirte spektriossa paigutuvat footonit. Üldtulemused põhinevad aga 47 päeva jooksul kogunenud peaaegu 200 allika kumulatiivsel signaalil. Ligikaudu seitsme-sigmaline tulemus on seega statistiliselt väga oluline just uurimisprotsessi robustsuse tõttu.   Pöördudes tegelike tulemuste poole. Need viitavad, et aktiivsed galaktikad ei oleks saanud universumit reioniseerida ning seega mõnesajad miljonid aastad pärast Suurt Pauku aidata universumit taas läbipaistvamaks muuta?   Tõepoolest, üks nende mustade aukude võtmeomadusi oli, et need paistavad olevat täielikult ümbritsetud gaasi -ja tolmupilvedest. Ainult väga suure energiaga footonid oleksid suutnud sellest läbi tungida. Ülejäänud supermassiivset musta auku ümbritseval gaasil ning gravitatsioonivälja tõmbe tõttu sellest eralduval kiirgusel ei läinud aga nii hästi. Supermassiivse musta augu isu eest ei pääse mitte miski. See tähendab selgelt, et väga varajased mustad augud ei oleks saanud universumit reioniseerida.Universum oli algselt ioniseeritud plasmaga täidetud. Pärast paisumist ja jahtumist muutis plasma neutraalseteks vesiniku aatomiteks kombineerudes universumi läbipaistmatuks. Tähtedevaheline ruum oli paksu udu täis. Moodsate teooriate kohaselt pidid, kas mustad augud või esimed tähed selle taas läbipaistvaks muutma. Meie leiud näitavad, et kuna valdav osa kiirgusest ei saanud kasvavatest mustadest aukudest põgeneda, pidid arvatavasti just need esimesed tähed töö ära tegema. On äärmiselt intrigeeriv mõelda, et tähed said hakkama millegagi, mida supermassiivsed mustad augud lihtsalt ei suutnud, hoolimata sellest, et nad olid selles samas supis!    Ent, kas see tuli üllatusena, arvestades, et sääraseid varjatult aktiivselt materjali koguvaid musti auke on väiksematel punanihetel juba varem täheldatud?     Kohe kindlasti oli mõningal määral üllatav, et need allikad on olid niivõrd hästi varjestatud, et isegi ultraviolettkiirgus ei suutnud sealt läbi tungida.   Mis võib uurimuses astronoomide jaoks kõige suurema üllatusena või tähtsaima pusletükina tunduda? Kui kaua võib tulemuste teoreetilistesse raamvõrgustikesse põimimine aega võtta?   Kahtlemata ametlikult seni tundmata supermassiivsete mustade aukude avastamine väga varajases universumis, mis vihjab, et need tekkisid algselt veelgi varem. Samuti viitavad kogutud andmed, et nende musta'augu'beebide omadused on rangelt seotud galaktikate omadustega, kus need kasvavad. Veidi varem on kinnitatud, et tänapäeva galaktikate ning mustade aukude vahel valitseb sümbiooslik suhe, ent seda ei oodatud kohe kindlasti kehtivat varjases universumis. Nüüd tundub, et galaktikad ja supermassivsed mustad augud kasvasid tandemina juba toona.    Kuid jällegi, kas praegu registreeritud footonite arv on piisav, et teooriatesse laiapõhjalisi järeldusi  lisada või peame ootama uue põlvkonna instrumente?   Ideaalselt oleks muidugi mõttekam oodata, kuni meil on uue põlvkonna teleskoobid, mis kuluks vägagi marjaks ära. Sellegipoolest, juba praeguste ressurssidega saame me rohkem andmeid koguda ning seega ka teooriaid jätkuvalt viimistleda.   Uurimuses mainiti siiski, et hoolimata üllatava korrelatsiooni leidmisest jääb mustade aukude seemnete päritolu siiski veel saladuseks? Mis teoreetikute arsenalis leidub?   Me usume, et esialgsete musta augu seemnete moodustamiseks on olemas kaks mehhanismi. Esiteks, need tekkisid universumi esimestest hiigeltähtedest. Samas ei ole sellised seemned just kõige massiivsemad. Samuti tekivad need alles hilisemas universumis. Seevastu võivad seemned tekkida ka universumi väga varajases staadiumis, kui gaasikettad otseselt gravitatsiooni tõttu kokku kukuvad. Sellised seemned on tuhandeid kordi raskemad.   Tekib kiusatus küsida, kas tulemused võivad kuidagi seda dilemmat lahendada aidata...   Avastatud mustade aukude populatsioon tundub olevat kooskõlas pigem stsenaariumiga, kus nende esialgsed seemned olid massiivsemat sorti. Mida rohkem õnnestub astronoomidel supermassiivsete mustade aukude seemnete ja päritolu kohta teada saada, seda täpsemaks universumi ajatelg muutub. Küsis Jaan-Juhan Oidermaa    
