![\"Nobelin](\"https:\/\/mindthegraph.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/nobel-prize-2020-in-physics.png\")
<\/a><\/p>\nJotta voisimme t\u00e4ysin ymm\u00e4rt\u00e4\u00e4 teeman, meid\u00e4n on tiedett\u00e4v\u00e4 muutamia perusk\u00e4sitteit\u00e4 mustista aukoista, kuten \"Mik\u00e4 on musta aukko?\", \"Mist\u00e4 ne on tehty?\", \"Mist\u00e4 ne on tehty?\", \"Mist\u00e4 ne on tehty?\", \"Mist\u00e4 ne on tehty?\" ja \"Mist\u00e4 ne on tehty?\". Mist\u00e4 voimme l\u00f6yt\u00e4\u00e4 sellaisen?\"<\/p>\n
Ensimm\u00e4inen asia, joka meid\u00e4n on tiedett\u00e4v\u00e4, on k\u00e4site, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n paljon monissa t\u00e4htitieteen alan aiheissa, eli k\u00e4site \"mit\u00e4 on avaruusaika\". Avaruusaika on neliulotteinen moniulotteinen avaruus, jossa kolme ulottuvuutta on avaruutta ja yksi ulottuvuus aikaa, koordinaatistossa olisi (x,y,z,t). Mielenkiintoinen tosiasia on, ett\u00e4 yksitt\u00e4ist\u00e4 pistett\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 koordinaatistossa kutsutaan tapahtumaksi. N\u00e4in voimme saada mustan aukon m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4n.<\/p>\n
Musta aukko on avaruusajan alue<\/strong> jossa painovoima on niin, mutta niin, mutta niin, mutta niin vahva, ett\u00e4 mik\u00e4\u00e4n kaasu, p\u00f6ly, hiukkanen tai edes valo ei p\u00e4\u00e4se irti siit\u00e4! Ne kaikki vet\u00e4ytyv\u00e4t VAHVASTI painovoiman kautta mustaan aukkoon ja katoavat, menev\u00e4t paikkaan, jota tiedemiehet eiv\u00e4t tunne viel\u00e4k\u00e4\u00e4n. Mielenkiintoista t\u00e4ss\u00e4 on se, ett\u00e4 jos edes valo ei p\u00e4\u00e4se irti t\u00e4st\u00e4 voimasta, on mahdotonta n\u00e4hd\u00e4 mustaa aukkoa tai edes tiet\u00e4\u00e4, miss\u00e4 sellainen on. Se on kuin yritt\u00e4isi n\u00e4hd\u00e4 mustaa esinett\u00e4 mustalla taustalla, sit\u00e4 ei voi n\u00e4hd\u00e4, tai jos n\u00e4kee, se on hyvin vaikeaa. Miten tiedemiehet siis tekev\u00e4t sen?<\/p>\n Teoriassa mustia aukkoja syntyy yleens\u00e4 silloin, kun eritt\u00e4in massiivinen, paljon aurinkoa raskaampi t\u00e4hti romahtaa el\u00e4m\u00e4ns\u00e4 lopussa. Massa on hyvin t\u00e4rke\u00e4 tekij\u00e4, joka ratkaisee, muuttuuko kuollut t\u00e4hti mustaksi aukoksi vai neutronit\u00e4hdeksi. T\u00e4m\u00e4 supermassat\u00e4hti puristuu painovoiman vuoksi hyvin pieneen tilaan, ja mustan aukon muodostamiseksi t\u00e4m\u00e4 kompakti massa voi yleisen suhteellisuusteorian mukaan muuttaa avaruusaikaa.<\/p>\n T\u00e4m\u00e4 avaruusajan muodonmuutos luo gravitaatiokiihtyvyysvoiman, joka osoittaa tihe\u00e4n massakappaleen keskipisteeseen. T\u00e4m\u00e4n voiman vaikutuksesta mustan aukon l\u00e4hell\u00e4 olevat kaasut ja hiukkaset alkavat saada py\u00f6rimisnopeutta, jolloin ne vet\u00e4ytyv\u00e4t v\u00e4kisin mustaan aukkoon. T\u00e4t\u00e4 ilmi\u00f6t\u00e4 kutsutaan Akkretiointikiekko<\/strong>.<\/p>\n T\u00e4m\u00e4 gravitaatio- ja kitkavoima saa kaikki kaasut ja s\u00e4hk\u00f6varaukselliset hiukkaset aiheuttamaan l\u00e4mp\u00f6tilan nousun lis\u00e4ksi my\u00f6s s\u00e4hk\u00f6magneettista s\u00e4teily\u00e4 eri taajuuksilla, kuten infrapuna- tai r\u00f6ntgens\u00e4teily\u00e4. T\u00e4m\u00e4n h\u00e4mm\u00e4stytt\u00e4v\u00e4n ominaisuuden ansiosta musta aukko voidaan \"n\u00e4hd\u00e4\". T\u00e4m\u00e4 on hyv\u00e4 asia, mutta se ei helpota tiedemiehen ty\u00f6t\u00e4 100prosenttisesti, sill\u00e4 teill\u00e4 on taajuus, jota voitte seurata, mutta ette silti voi sanoa \"katso, musta aukko tuolla taivaalla\". Emme voi kohdella mustan aukon valoa samalla tavalla kuin tavallista t\u00e4hte\u00e4; ne ovat hyvin erilaisia. Hyv\u00e4 uutinen on kuitenkin se, ett\u00e4 alussa ollut musta kohde on nyt hieman valaistu mustassa taustassa.<\/p>\n Ensimm\u00e4isess\u00e4 kuvassa mustasta aukosta n\u00e4kyy akkrektiokiekko. Musta aukko on t\u00e4ss\u00e4 tapauksessa 6,5miljoonaa kertaa Aurinkoamme raskaampi, ja se sijaitsee Messier 87 -galaksissa, 53miljoonan valovuoden p\u00e4\u00e4ss\u00e4 Maasta. Kuva oli mahdollinen kahdeksan eri teleskoopin ymp\u00e4ri maailmaa, Event Horizon Telescope -teleskoopin ja joidenkin muiden avaruusteleskooppien l\u00e4hetysten aikaty\u00f6n avulla, yhdess\u00e4 ne kaappasivat samaan aikaan dataa M87:st\u00e4 huhtikuussa 2017. Kukin niist\u00e4 kaappasi eri tietoja mustasta aukosta, ja sitten kaikki koottiin yhteen ja muodostettiin kuva. Se voi kuulostaa helpolta ja yksivaiheiselta asialta, mutta tutkijan oli teht\u00e4v\u00e4 kovasti t\u00f6it\u00e4 ymm\u00e4rt\u00e4\u00e4kseen t\u00e4ysin kaikki tiedot ja sen, miten niit\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n, mit\u00e4 algoritmia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ja miten sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n.<\/p>\n Vuonna 1997 julkaistussa artikkelissa Genzel osoitti, ett\u00e4 viiden eri vuoden, vuosien 1992-1996, ker\u00e4tyt tiedot kuvaavat nopeasti liikkuvia t\u00e4hti\u00e4 Sgr A*:n v\u00e4litt\u00f6m\u00e4ss\u00e4 l\u00e4heisyydess\u00e4 ja ett\u00e4 n\u00e4iden t\u00e4htien keskell\u00e4 on eritt\u00e4in suuri ja raskas tumma massa. \"T\u00e4ss\u00e4 tiheydess\u00e4 ei ole mit\u00e4\u00e4n vakaata normaalien t\u00e4htien, t\u00e4htij\u00e4\u00e4nteiden tai alempien t\u00e4htien muodostamaa kokoonpanoa\", sanotaan artikkelissa (GENZEL et al., 1997). Johtop\u00e4\u00e4t\u00f6s: \"Linnunradan ytimess\u00e4 t\u00e4ytyy olla massiivinen musta aukko\".<\/p>\n Toisessa Ghezin vuonna 1998 julkaisemassa artikkelissa havaittiin kaksi vuotta kest\u00e4neess\u00e4 tutkimuksessa sama kuvio liikkuvien alkupisteiden kanssa samassa paikassa, kuten artikkelissa sanotaan: \"sek\u00e4 t\u00e4htien pintatiheyden ett\u00e4 nopeusdispersion huiput ovat yhdenmukaisia mustan aukon ehdokkaan (tuolloin viel\u00e4 ehdokkaan) Sgr A* sijainnin kanssa\" (GHEZ et al., 1998). Tutkimuksessa k\u00e4ytetyt kuvat saatiin l\u00e4hi-infrapuna-aallonpituuksilla, jollaista taajuutta akkrektiokiekko s\u00e4teilee.<\/p>\n T\u00e4ss\u00e4 on lyhyt luettelo n\u00e4ist\u00e4 artikkeleista:<\/p>\n GENZEL, R. et al. On the nature of the dark mass in the centre of the Milky Way. <\/span>Kuninkaallisen t\u00e4htitieteellisen seuran kuukausittaiset tiedotteet (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)<\/b>, v. 291, n. 1, s. 219-234, 11 out. 1997.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. High Proper-Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A\\ast: Evidence for a Supermassive Black Hole at Our Center of the Galaxy. <\/span>The Astrophysical Journal<\/b>, v. 509, n. 2, s. 678-686, joulukuu 1998.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. Measuring Distance and Properties of the Milky Way's Central Supermassive Black Hole with Stellar Orbits. <\/span>The Astrophysical Journal<\/b>, v. 689, n. 2, s. 1044-1062, joulukuu 2008.<\/span><\/p>\n Eik\u00f6 maailmankaikkeus olekin niin kaunis?<\/p>\n Kaikki t\u00e4m\u00e4 on jo uskomatonta, mutta viel\u00e4 on paljon enemm\u00e4n tulossa, kuten fysiikan Nobel-komitean puheenjohtaja David Haviland sanoi: \"...n\u00e4m\u00e4 eksoottiset esineet her\u00e4tt\u00e4v\u00e4t viel\u00e4 monia kysymyksi\u00e4, jotka vaativat vastauksia ja motivoivat tulevaa tutkimusta\". Ei vain kysymyksi\u00e4 niiden sis\u00e4isest\u00e4 rakenteesta, vaan my\u00f6s kysymyksi\u00e4 siit\u00e4, miten testata painovoimateoriaamme mustan aukon v\u00e4litt\u00f6m\u00e4ss\u00e4 l\u00e4heisyydess\u00e4 vallitsevissa \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiss\u00e4 olosuhteissa\". Ja me olemme t\u00e4\u00e4ll\u00e4, odotamme kuitenkin innolla seuraavaa taukoa! Sill\u00e4 v\u00e4lin kiit\u00e4mme t\u00e4m\u00e4nvuotisia palkinnon saajia. Roger Penrose, Reinhard Genzel<\/strong> ja Andrea Ghez<\/strong>, olet mahtava!<\/p>\n Jos haluat lukea my\u00f6s Roger Penrosen ty\u00f6st\u00e4, t\u00e4ss\u00e4 on muutama artikkeli, joissa kuvataan h\u00e4nen ty\u00f6t\u00e4\u00e4n. Yksi niist\u00e4 julkaistiin yhdess\u00e4 legendaarisen Stephen Hawking<\/a>. Voit tutustua n\u00e4ihin artikkeleihin my\u00f6s t\u00e4\u00e4ll\u00e4:<\/p>\n HAWKING, S.; PENROSE, R. The Nature of Space and Time. American Journal of Physics<\/strong>, v. 65, n. 7, s. 676-676, 1. hein\u00e4kuuta 1997.<\/p>\n EHLERS, J.; RINDLER, W.; PENROSE, R. Energian s\u00e4ilyminen relativistisen mekaniikan perustana. II. American Journal of Physics, v. 33, n. 12, s. 995-997, 1 dez. 1965.<\/p>\n NEWMAN, E.; PENROSE, R. L\u00e4hestymistapa gravitaatios\u00e4teilyyn spin-kertoimien menetelm\u00e4ll\u00e4. Journal of Mathematical Physics, v. 3, n. 3, s. 566-578, 1 maio 1962.<\/p>\n PENROSE, R.; RINDLER, W. Energian s\u00e4ilyminen relativistisen mekaniikan perustana. American Journal of Physics, v. 33, n. 1, s. 55-59, 1.1.1965.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n