Uutiset

Tutkijat selvittivät ensimmäistä kertaa mustaa aukkoa ympäröivien magneettikenttien rakenteen

Uudet tulokset kertovat, mitä tapahtuu aivan mustan aukon reunalla, missä osa materiasta putoaa mustaan aukkoon ja osa suihkuaa valovuosien päähän.
A view of the M87 supermassive black hole in polarised light, © EHT Collaboration
Kuvassa galaksin M87 supermassiivinen musta aukko polarisoidussa valossa. Tämä musta aukko sijaitsee 55 miljoonan valovuoden etäisyydellä Maasta, ja sen massa vastaa 6,5 miljardin Auringon massaa. © EHT Collaboration

Kaksi vuotta sitten Event Horizon Telescopen (EHT) tutkijat paljastivat ensimmäisen kuvan M87- galaksin keskellä sijaitsevasta supermassiivisesta mustasta aukosta. Tänään julkaistu kuva antaa uutta tietoa magneettikenttien rakenteesta aivan mustan aukon reunalla.

Tulosten mukaan magneettikentät ovat niin voimakkaita, että ne pystyvät vastustamaan painovoiman vetoa ja estämään osaa kaasusta putoamasta mustaan aukkoon. Näin ne ohjaavat kaasun liikkeitä mustan aukon ympärillä ja ovat mukana synnyttämässä voimakkaita kaasusuihkuja.

EHT-hankkeessa työskentelee yli 300 tutkijaa kaikkialta maailmassa. Tutkijat käyttävät ainutlaatuista tekniikkaa, jossa ympäri maapalloa sijaitsevat radioteleskoopit yhdistetään yhdeksi valtavaksi teleskoopiksi. Teleskooppien signaalit kuljetettiin havaintojen jälkeen kahdelle supertietokoneelle signaalien yhdistämistä varten. Tämän jälkeen yhdistetyistä signaaleista on vielä pitänyt laskea kuva.

Magneettikentistä näin lähellä aukkoa on aikaisemmin ollut hyvin vähän tietoa, kertoo EHT-yhteistyöhankkeen suomalaisjäsen Tuomas Savolainen Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusasemalta.

”Tiesimme, että mustan aukon ympärillä on magneettikenttä, mutta emme tienneet millainen. Se, että saimme selville magneettikentän rakenteen näin lähellä mustan aukon reunaa, on merkittävä edistysaskel”, hän sanoo. 

Suuri osa materiasta M87:n mustan aukon lähellä putoaa aukkoon, mutta osa suihkuaa yli 5 000 valovuoden päähän. Aukon reunan lähellä olevat magneettikentät ovat avainasemassa näiden suihkujen ymmärtämisessä, mutta vasta EHT mahdollisti kenttien kuvaamisen.

View of the M87 supermassive black hole and jet in polarised light, texts in Finnish, © EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Martí-Vidal

Yllä olevassa kuvassa näkyy galaksissa M87 sijaitsevan supermassiivisen mustan aukon synnyttämä plasmasuihku eri instrumenteilla ja eri valon aallonpituuksilla kuvattuna (vasemmalta oikealle, Chilessä sijaitseva ALMA-antennisto ja Yhdysvalloissa sijaitseva VLBA-antennisto) sekä alimpana EHT:n ottama polarisaatiokuva mustan aukon lähiympäristöstä. © EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Martí-Vidal

Polarisaation mittaaminen avainasemassa

Tähtitieteilijät saivat kuvan magneettikentästä tutkimalla sieltä tulevan valon polarisoitumista.

Valo polarisoituu, kun se kulkee tiettyjen suodattimien läpi. Esimerkiksi polarisoidut aurinkolasit auttavat meitä näkemään paremmin, koska ne vähentävät heijastuksia ja häikäisyä kirkkailta pinnoilta. Myös mustaa aukkoa ympäröivän kuuman kaasun lähettämä valo on polarisoitunutta, ja polarisaation suunta määräytyy kaasussa olevan magneettikentän suunnan mukaan.

”Mustan aukon ympärillä näkyvän kirkkaan renkaan valo on osittain polarisoitunutta. Polarisaation suunta seurailee rengasta spiraalinmuotoisena, ja voimme päätellä magneettikentän olevan ainakin osittain järjestäytynyt säteittäisesti tai vertikaalisesti.  Vertasimme mitattuja polarisaatio-ominaisuuksia simulaatioihin, jotka kertovat kaasun liikkeistä mustan aukon ympärillä. Näin pystyimme rajaamaan sopivien mallien joukkoa pienemmäksi”, Savolainen kertoo.

”Uuden kuvan paljastaminen on vaatinut vuosien työn tietojen hankkimiseen ja analysointiin liittyvien monimutkaisten tekniikoiden vuoksi”, sanoo Valencian yliopiston tutkija Iván Martí-Vidal, joka on koordinoinut tätä EHT:n osaprojektia.

Tuomas Savolainen oli myös mukana, kun EHT:n tutkijaryhmä onnistui ensimmäistä kertaa kuvaamaan supermassiivisen mustan aukon ja sen varjon vuonna 2019. Silloin Savolainen oli mukana analysoimassa M87:stä kerättyä dataa. Tällä kertaa hän osallistui tutkimuksessa käytettyjen kalibrointikohteiden analyysiin.

Tulokset julkaistiin tänään kahdessa artikkelissa The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.

 

Lisätietoja:
Senior Scientist, Dosentti Tuomas Savolainen
[email protected]
Puh. 050 3083696

A view of the M87 supermassive black hole in polarised light, © EHT Collaboration

Kuvassa galaksin M87 supermassiivinen musta aukko polarisoidussa valossa. Tämä musta aukko sijaitsee 55 miljoonan valovuoden etäisyydellä Maasta, ja sen massa vastaa 6,5 miljardin Auringon massaa. Kuvassa näkyvät viivat kuvaavat polarisaation suunnan, mikä puolestaan riippuu mustaa aukkoa ympäröivän magneettikentän suunnasta. © EHT Collaboration

Alkuperäisjulkaisut:

Lue lisää

Kvasaarin suihku, kuva: EHT

Kuva kvasaarin suihkusta yllätti tähtitieteilijät

Tutkijat eivät ole koskaan aikaisemmin saaneet yhtä tarkkaa kuvaa näin kaukaisesta kohteesta.

Uutiset
Kuva mustasta aukosta

Tähtitieteilijät ottivat ensimmäistä kertaa kuvan mustasta aukosta

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

Uutiset

Tähtitieteilijät loivat maapalloa suuremman teleskoopin – mustan aukon synnyttämien plasmasuihkujen rakenne kuvattiin huipputarkasti

Maata kiertävän radioteleskoopin havainnot ovat resoluutioltaan tarkimpia tähtitieteen historiassa; aivan kuin Kuusta voitaisiin katsella Maan pinnalla olevaa biljardipalloa.

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
Total flux density variability of the quasar 3C279 at 37 GHz since 1980.

Aktiiviset galaksit

Metsähovin havaintojen perustana ovat aktiivisten galaksien radiosäteilyn korkeiden radiotaajuuksien pitkäaikaiset valokäyrät. 37 gigahertsin valokäyriä löytyy monesta kohteesta jo neljältä vuosikymmeneltä.

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

Uusi teknologia mullistaa tavan katsoa maailmankaikkeutta

Vuonna 2019 saimme kuvan yli 50 miljoonan valovuoden päässä olevasta mustasta aukosta! Mutta olisiko mahdollista nähdä vielä tarkemmin, kauemmas ja enemmän?

Lahjoita tulevaisuus
Way Out There - Metsähovi Radio Observatory

Lahjoita Metsähovin uuden vastaanottimen hankintaan

Mullistetaan yhdessä tapa katsoa maailmankaikkeutta
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Mariana Amatullo
Nimitykset, Mediatiedotteet Julkaistu:

Mariana Amatullo nimitettiin Aalto-yliopiston hallitukseen

Mikko Kosonen ja Ilkka Kivimäki jatkavat hallituksessa uudelle kolmivuotiskaudelle.
Kuva myrskytuhoista Kolilla
Mediatiedotteet Julkaistu:

Katkaiseeko myrsky sähköt? Pysäyttääkö tuisku junaliikenteen? Koneoppimissovellus ennustaa sään vaikutukset jopa päiviä etukäteen

Tohtorikoulutettava Roope Tervo kehitti väitöskirjassaan sovelluksen, joka sopii sekä matalapainemyrskyjen että ukkosmyrskyjen vaikutusennusteisiin. Ennusteet auttavat esimerkiksi sähköyhtiöitä varautumaan myrskytuhojen korjaamiseen.
Leevi Ikäheimo's anatomical outfit (2020). Photo: Mika Kailes
Mediatiedotteet Julkaistu:

He muuttivat suomalaisen muodin 2020-luvulla

Designmuseon ”Intiimin kosketus” -näyttely esittelee 40 suunnittelijaa ja muotialan yritystä muodin digitaalisessa ja poliittisessa murroksessa.
Design Bits is Aalto's introductory online course to design for non-designers. Illustration: Paulo Dziobczenski
Mediatiedotteet, Opinnot Julkaistu:

Muotoilun perusteiden avoin verkkokurssi ei-muotoilijoille

Tutustu tulevaisuudessa tarvittavaan osaamiseen: Design Bits on innostava johdantokurssi luovaan ongelmanratkaisuun ja muotoilun menetelmiin.