Musta aukko on kuin vatkain, joka pyörittää aika-avaruutta ympärillään

Tiedeykkönen

Mustia aukkoja pidettiin pitkään matemaattisina kuriositeetteina, mutta nykyisin tutkijat eivät enää epäile niiden olemassaoloa. Jo 1960-luvulla tähtitieteilijät havaitsivat avaruudessa kirkkaita kvasaareja ja muita kohteita, jotka pian tulkittiin mustiksi aukoiksi. Viime vuosina mustien aukkojen olemassaoloa ovat vahvistaneet sekä gravitaatioaaltohavainnot että mustasta aukosta julkaistu kuva. Vuoden 2020 joulukuussa fysiikan Nobelilla palkittiin kolme mustien aukkojen tutkijaa, englantilainen fysiikan teoreetikko Roger Penrose sekä kaksi tähtitieteilijäå, saksalainen Reinhard Genzel ja amerikkalainen Andrea Ghez. Penrose ennusti jo 1960-luvulla mustien aukkojen olemassaolon lähtien Einsteinin yleisestä suhteellisuusteoriasta. Genzel ja Ghez ovat tehneet tutkimusta eri teleskoopeilla mutta saaneet yhtäpitäviä tuloksia siitä, että Linnunradan keskustassa piileskelee supermassiivinen musta aukko. Nykykäsityksen mukaan mustat aukot ovat rakenteeltaan yksinkertaisia mutta varmaa tietoa niiden sisärakenteesta ei ole. Tarvitaan kvanttigravitaation teoria selittämään tapahtumia mustan aukon sisällä. Musta aukko pyörittää kuin vatkain aika-avaruutta ympärillään ja tästä pyörimistapahtumasta voidaan napata energiaa niin sanotussa Penrosen prosessissa. Mustista aukoista ja nobelistien töistä mustien aukkojen parissa ovat haastateltavina astrofysiikan professori Peter Johansson Helsingin yliopistosta sekä kosmologi, teoreettisen fysiikan dosentti Tommi Tenkanen Aalto-yliopistosta. Toimittajana on Sisko Loikkanen