Teadlased on esimest korda ajaloos suutnud jäädvustada kaks musta auku, mis tiirlevad teineteise ümber. Seda peetakse hiiglaslikuks astrofüüsika saavutuseks, sest saadud kujutise eraldusvõime on koguni sada tuhat korda parem kui tavalistel valgusteleskoopidega tehtud fotodel.
Vastus küsimusele, kas mustad augud võivad moodustada paarisüsteeme, tuli otse kosmose sügavustest ning enam kui sajandivanustest astronoomilistest arhiividest. See ainulaadne taevane nähtus avastati kvasaari OJ287 keskmes, mis asub umbes viie miljardi valgusaasta kaugusel Maast.
Kvasaari olemus ja kaksikmusta augu süsteem
Kvasaareks nimetatakse erakordselt heledaid galaktikatuumi, mille energiaallikaks on ülimassiivsed mustad augud. Need neelavad tohututes kogustes gaasi ja tolmu, kiirates samal ajal välja võimsaid osakeste ja kiirguse voogusid. Juba mõnda aega on kahtlustatud, et kvasaari OJ287 südames ei asu üks, vaid kaks musta auku.
Suurem must auk püsib kohal suhteliselt paigal, samal ajal kui väiksem tiirleb selle ümber umbes 12-aastase perioodiga. Just see liikumine põhjustab kvasaari heleduses korrapäraseid muutusi, mida märkas juba 1970. aastatel Turu ülikooli (Soome) astronoom Aimo Sillanpää.
Korduvad sähvatused said aluseks ligi nelikümmend aastat kestnud uurimistööle ja paljudele teoreetilistele mudelitele. Alles nüüd, tänu uusimatele raadioteleskoopidele ja satelliitandmetele, õnnestus esimest korda ühele pildile jäädvustada mõlemad mustad augud ühes ja samas süsteemis.
Näilisest juhusfotost teaduse triumfini
OJ287 lugu algas juba 19. sajandil, mil see objekt jäi juhuslikult peale klaasfotoplaatidele, mida kasutati teiste taevakehade jälgimiseks. Sel ajal ei osatud veel isegi ette kujutada, et universumis võivad eksisteerida nähtused nagu mustad augud – see oleks tundunud puhta fantaasiana.
Sada aastat hiljem avastas Aimo Sillanpää, et kvasaari heleduse muutused on tsüklilised, ning pakkus välja julge idee, et tegu võib olla kaksikmusta augu süsteemiga. Järgnenud aastakümnete jooksul uurisid seda objekti teadlased üle kogu maailma, kuni lõpuks saadi vaatluspilt, mis kinnitas teooriat üheselt.
Rahvusvaheline teadlasrühm, mida juhtis Turu ülikooli teadlane Mauri Valtonen, avaldas oma tulemused mainekas teadusajakirjas The Astrophysical Journal, pannes nii punkti aastakümneid kestnud otsingutele ja kinnitades, et OJ287 kaksikmusta augu mudel vastab tegelikkusele.
Tehnoloogiline läbimurre orbiidilt, mis ulatub poolele teele Kuuni
Otsustava tähtsusega kujutis saadi kasutades RadioAstroni süsteemi – tegu on orbiidile viidud raadioteleskoobiga, mis liikus ümber Maa orbiidil, mille kaugus ulatus peaaegu poolele teele Kuuni. Selline erakordselt suur vaatlusbaas võimaldas saavutada ülimalt kõrge eraldusvõime ning esmakordselt selgelt eristada kahte kiirgusallikat kvasaari keskmes.
Musti auke endid otse vaadelda ei saa, neid reedab vaid ümbritsev <strongäärmuslikult kuum aine, mis kuumeneb miljardite kraadideni ja kiirgab tohutul hulgal energiat. Just need tugevad kiirgus- ja osakestevood, mida nimetatakse džettideks, osutusid võtmetõendiks, et süsteemis on tõepoolest kaks musta auku.
„Koera saba“ efekt – uus kosmiline nähtus
Teadlased täheldasid ka ebatavalist nähtust: väiksem must auk, liikudes mööda elliptilist orbiiti ümber suurema, paiskab välja spiraalse kujuga osakeste voo. See voog lookleb ruumis nii, et meenutab liikumises koera saba – sellest ka nähtuse kujundlik nimetus.
See omalaadne „kosmiline tants“ pakub harukordse võimaluse näha, kuidas gravitatsioonijõud mõjutavad ruumi ja aega reaalselt, mitte ainult teooriates. Samal ajal annab see uue võimaluse kontrollida Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria täpsust äärmuslikes tingimustes.
Lähiaastatel plaanivad astronoomid hoolikalt jälgida, kuidas see taevane duett aja jooksul muutub ja millisel moel käitub „saba“ kujuline džett. Avastus aitab paremini mõista, kuidas galaktikad kasvavad, kuidas tekivad gravitatsioonilained ning millised protsessid toimuvad universumi kõige pimedamates ja salapärasemates piirkondades.
OJ287 kaksikmusta augu süsteemi nähakse nüüd omamoodi loodusliku laboratooriumina, mis aitab inimkonnal sügavamalt mõista kosmose olemust ja arengut.
