taiteilijan käsitys keskitason mustasta aukosta. Se syö liian lähelle vaeltanutta tähteä.
kuva: David A. Aguilar, Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus

musta aukko on kappale, jonka painovoima on niin voimakas, ettei mikään, ei edes valo, voi paeta sitä.

tähtitieteilijät ovat pitkään ajatelleet, että mustia aukkoja on vain kahdenlaisia, ”tähtisiä” ja ”supermassiivisia.”Tyyppi riippuu mustan aukon painosta tai tarkemmin sen massasta.

nyt, kiitos kahden tähtitieteilijäryhmän tekemän tutkimuksen, joista toinen sijaitsee Nasan Goddard Space Flight Centerissä Greenbeltissä, Md. näyttää siltä, että on kolmaskin laji. Koska sen massa on jossain näiden kahden tyypin välissä, sitä kutsutaan ” välimassaksi mustaksi aukoksi.”

löyhästi, massaa ja painoa voidaan käyttää keskenään. Ainoa ero on, että avaruudessa, joka on kaukana maan painovoiman vaikutuksesta, painosi olisi nolla. Sitä vastoin massasi olisi sama riippumatta siitä, kuinka lähellä tai kaukana maasta olit. Paino ottaa huomioon maan painovoiman, kun taas massa ei. Massa on siis alkeellisempi mitta sille, kuinka paljon ”tavaraa” muodostaa kappaleen. (Massan yksikkö metrijärjestelmässä on kilogramma. Punta on englantilainen painojärjestelmä. Yksi kilo vastaa noin 2,2 kiloa. 130-kiloisen ihmisen massa on vain noin 59 kiloa.)

Nasan Chandra-Röntgenteleskooppi havaitsee
keskikokoiset mustat aukot.

ongelmana on, että toisin kuin” kevyen ”tähtiluokan ja” raskaan ” supermassiivisen luokan, näiden välimassaisten mustien aukkojen muodostamiseen ei ole tunnettua tapaa. Niiden olemassaoloa, joka on näytetty vain epäsuorasti, ei voida selittää olemassa olevan teorian mukaan siitä, miten mustat aukot muodostuvat. Mutta jos niiden olemassaolo osoitetaan lopullisesti, teoriaa on tarkistettava.

mustan aukon massa ilmaistaan yleensä jollakin ”auringon massalla.”Yksi auringon massa määritellään Aurinkomme massaksi. Tämä on erittäin suuri määrä, noin 2 x 10^30 kiloa. Se on 2 ja 30 Nollaa sen jälkeen, tai kirjoitettu: 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000. Tämä on noin miljoona kertaa enemmän kuin maan massa.

tähtien musta aukko muodostuu, kun massiivinen tähti kokee räjähdyskuoleman, jota kutsutaan supernovaksi. Tämä räjähdys, joka voi valaista kokonaisen galaksin tähtiä noin viikon ajan, jättää jälkeensä tähden pienen, raskaan ytimen. Jos ydin on tarpeeksi massiivinen, se romahtaa itsekseen ja muodostaa mustan aukon. (Aurinkomme on aivan liian pieni tai liian massiivinen muodostaakseen mustan aukon, kun siltä lopulta loppuu polttoaine.) Tyypillisen mustan aukon tähtiluokan massa on noin 3-10 Auringon massaa.

Supermassiivisia mustia aukkoja on useimpien galaksien keskustassa, mukaan lukien oma Linnunrata-galaksimme. Ne ovat hämmästyttävän raskaita, ja niiden massat vaihtelevat miljoonista miljardeihin auringon massoihin. Miksi ne ovat niin valtavan massiivisia, ei tiedetä, mutta tähtitieteilijät ovat melko varmoja, että niiden kehitys liittyy niiden läsnäoloon galaksin keskustassa. Tähtiä on niin paljon ja kaasua ja pölyä niin paljon, että musta aukko voi kasvaa suureksi hyvin nopeasti. Ja koska monet galaksit törmäävät toistuvasti pitkän elinaikansa aikana, supermassiivisilla mustilla aukoilla on valmis tapa törmätä ja yhdistyä vielä raskaammiksi supermassiivisiksi mustiksi aukoiksi.

keskimassaisen mustan aukon massan arvioidaan olevan 100-1000 Auringon massaa. Yksikään tähti ei voisi koskaan muodostaa niin painavaa mustaa aukkoa. Ainoa tapa, jolla tähtitieteilijät ajattelevat tällaisten mustien aukkojen voivan muodostua, on se, että yksi musta aukko ahmii paljon ja paljon materiaalia päästäkseen vaadittuun kokoon, tai se, että yksittäiset mustat aukot sulautuvat yhteen. Kummassakin skenaariossa on kuitenkin ongelmia, joihin tähtitieteilijät eivät voi juuri nyt vastata.

”näiden kohteiden luonne on yksi kiinnostavimmista arvoituksista korkeaenergisessä astrofysiikassa”, sanoi Tod Strohmayer, yksi Goddardin tähtitieteilijöistä, joka tutki näiden hämmentävien keskipainoisten mustien aukkojen mysteeriä.