Kuva mustasta aukosta tuntui Tuomas Savolaisesta kaukaiselta unelmalta – vuosikymmen myöhemmin hän on mukana tekemässä tähtitieteen historiaa

Historiallisessa kuvassa näkyy 55 miljoonan valovuoden päässä olevan mustan aukon siluetti. Miksi se on niin tärkeää?
Tuomas Savolainen

Viimeiset kaksi vuotta akatemiatutkija Tuomas Savolainen on analysoinut valtavaa määrää dataa, jota on kerätty kaukana avaruudessa olevan galaksin mustasta aukosta. Savolainen on osa yli 200 hengen kansainvälistä Event Horizon Telescope -tutkijaryhmää, joka on työskennellyt sen eteen, että mustasta aukosta saataisiin historian ensimmäinen kuva.

Tuomas Savolaista jännitti hämärässä kokoushuoneessa helteisellä Harvardin kampuksella kesällä 2018.  Oma osuus tutkimuksesta oli tuottanut lupaavia tuloksia. Mutta oltaisiinko kuitenkaan tekemässä läpimurtoa tähtitieteessä?

Yhtäkkiä huoneellinen tähtitieteen huippuammattilaisia puhkesi spontaaneihin aplodeihin. Kokoushuoneen kankaalle heijastetut, kaikkien dataa analysoiden ryhmien vastaavuusluvut kertoivat, että neljän itsenäisen ryhmän eri menetelmillä saamat tulokset ovat yhtäläiset. Vaikka valtavasti työtä oli vielä edessä lopulliseen, julkaisukelpoiseen tulokseen, kaikki paikallaolijat tiesivät, että vaativan hankkeen päämäärä saavutettaisiin – heillä oli kuva mustasta aukosta.

”Huoneessa istui kollegoja, jotka olivat saapuneet paikalle ympäri maailmaa työskentelemään viikon verran tiiviisti yhdessä. Kaikkien tiukka keskittyneisyys vaihtui rentoon hymyyn ja innostukseen. Kun sitten näimme itse kuvat, juhlatunnelma oli valmis”, Tuomas Savolainen muistelee tulosten paljastushetkeä.

Ensimmäinen kuva mustasta aukosta on totta. Tai tarkalleen ottaen kuvassa näkyy mustan aukon varjo tai siluetti aukkoa ympäröivää säteilevää kaasua vasten, koska mustat aukot nimensä mukaisesti eivät itse säteile valoa.

”Muistan, kun ensimmäisen kerran vuonna 2008 kuulin suunnitelmia mustan aukon kuvaamisprojektista. Ajatus kuvasta, jossa mustan aukon tapahtumahorisontti erottuu, tuntui hyvin kaukaiselta unelmalta. Ajattelin, että tavoitteeseen pääseminen veisi paljon kauemmin kuin vuosikymmenen”, nykyisin Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusasemalla työskentelevä Savolainen kertoo.  

Musta aukko auttaa ymmärtämään maailmankaikkeutta

Mustan aukon paino ja etäisyys meistä ovat ihmismielelle vaikeita ymmärtää: kuvattu musta aukko painaa kuuden miljardin auringon verran ja sijaitsee 55 miljoonan valovuoden päässä. Miksi sen tutkiminen on tärkeää?

”Mustan aukon äärimmäinen painovoimakenttä antaa mahdollisuuden testata Einsteinin yleistä suhteellisuusteoriaa – yhtä nykyfysiikan kulmakivistä – olosuhteissa, joita maanpäällisistä laboratorioista tai edes omasta aurinkokunnastamme ei löydy”, Savolainen kertoo.

Kuva on myös tähän mennessä vakuuttavin todiste siitä, että supermassiivisia mustia aukkoja on ylipäätään olemassa. Se vahvistaa vuosikymmeniä vanhan hypoteesin siitä, että niin kutsuttujen aktiivisten galaksien suunnattoman kirkkauden taustalla on niiden keskustassa lymyilevä supermassiivinen musta aukko.

Kuvan myötä tutkijoilla on ensimmäistä kertaa mahdollisuus suoraan tutkia supermassiivisen mustan aukon sitä rajaa, jonka sisäpuolelta musta aukko imee itseensä kaiken, myös valon, eli mustan aukon tapahtumahorisonttia. Tutkijat pystyvät nyt mittaamaan valon käyttäytymisestä aukon ympärillä.

”Tapahtumahorisontti ei ole enää vain matemaattinen konsepti, vaan olemme siirtyneet kokeiden aikaan. Voimme toistaa havainnot ja parantaa niiden tarkkuutta lisäämällä teleskooppeja verkostoon ja käyttämällä vielä lyhyempiä aallonpituuksia, mikä puolestaan mahdollistaa tarkemmat suhteellisuusteorian testit. Event Horizon Telescope on avannut kokonaan uuden tavan tutkia painovoimaa hyvin äärimmäisissä olosuhteissa”, Tuomas Savolainen kertoo.

Mutta nyt on hetki aikaa pysähtyä ja nauttia kansainvälisen yhteistyön saavutuksista.

Lue lisää

Kuva mustasta aukosta

Tähtitieteilijät ottivat ensimmäistä kertaa kuvan mustasta aukosta

Aalto-yliopisto osallistui käänteentekeviin havaintoihin jättimäisestä mustasta aukosta Messier 87 -galaksin ytimessä.

Uutiset
Avaruus2

Mikä on musta aukko, miksi sen tutkiminen on tärkeää, miten Metsähovi otti osaa hankkeeseen?

Lue lisää Event Horizon Telescope -hankkeesta kysymyksiä ja vastauksia -palstalta.

Uutiset
This image contains a collage of ESO’s telescopes at various sites in Chile.

Tähtitieteen läpimurtotulos paljastetaan 10.4.

Tilaisuudessa paljastetaan kansainvälisen Event Horizon Telescope -yhteistyön tuloksena saatu merkittävä tähtitieteen läpimurtotulos.

Uutiset
Way Out There - Black holes might be nicer than we think

Mustat aukot saattavat olla hyödyllisempiä kuin luulimmekaan

Jättimäiset avaruuden syöverit voivat repiä tähtiä kappaleiksi – mutta myös muovata kokonaisten galaksien kehitystä.

Uutiset
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Solar map
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Revontulet ovat näkyvin merkki Auringon aktiivisuudesta – ja muita faktoja meitä lähinnä olevasta tähdestä

Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusasemalla Aurinkoa on tutkittu yli 40 vuoden ajan. Havainnoista muodostetaan Auringon radiokarttoja, joista tutkijat näkevät muun muassa sen, miten aktiivinen Aurinko kulloinkin on.
Shimmering Wood-based Structural Colour by Noora Yau. Photo Eeva Suorlahti
Yhteistyö, Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Aalto-yliopisto esittelee kuusi biomateriaalikonseptia Dutch Design Weekillä

CHEMARTS-näyttelyssä on esillä mielenkiintoisia prototyyppejä, jotka ovat myrkyttömiä, kierrätettäviä eikä niistä irtoa mikromuoveja.
A computer rendering of a quantum knot, which appears as 4 large peaks tied together at the middle
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat onnistuivat havaitsemaan kvanttisolmujen purkautumisen

Jos kvanttisolmuja ei saada stabiloitua, ne tulee hyödyntää nopeasti ennen hajoamista.
Elias Rantapuska
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Elias Rantapuska: Elämä heittelee myös sijoittajaa

Rahoituksen professori tietää, ettei omien rahojen sijoittaminen ole vain rationaalista toimintaa. Tervetuloa kuulemaan lisää 30. lokakuuta Installation Talks -tapahtumaan!