Olemme kaikki kiehtoneita mustat aukot. Kysymme tähtitieteilijöiltä heistä, luemme heistä uutisissa, ja he näkyvät televisio-ohjelmissa ja elokuvissa. Kaikesta uteliaisuudestamme näiden kosmisten petojen suhteen emme kuitenkaan silti tiedä kaikkea niistä. He kunnioittavat sääntöjä, koska niitä on vaikea tutkia ja havaita. Tähtitieteilijät selvittävät edelleen tarkan mekaniikan siitä, kuinka tähtien mustat aukot muodostuvat, kun massiiviset tähdet kuolevat.
Kaikkea tätä vaikeuttaa se, että emme ole nähneet mustaa reikää lähellä. Yhden saavuttaminen (jos voisimme) olisi erittäin vaarallista. Kukaan ei selviä edes läheisestä harjasta yhdellä näistä korkeapainoisista hirviöistä. Joten, tähtitieteilijät tekevät kaikkensa ymmärtääkseen heitä etäältä. He käyttävät valo (näkyvät, röntgen-, radio- ja ultraviolettipäästöt), jotka tulevat mustan aukon ympäröivältä alueelta, jotta voidaan tehdä erittäin järkeviä päätelmiä massasta, kehrästä, suihkusta ja muista ominaisuuksista. Sitten he syöttävät kaiken tämän tietokoneohjelmiin, jotka on suunniteltu mustan aukon toiminnan mallintamiseen. Tietokonemallit, jotka perustuvat mustien aukkojen tosiasialliseen havainnointitietoon, auttavat niitä simuloimaan sitä, mitä tapahtuu mustien reikien kohdalla, etenkin kun joku pilailee jotain.
Mitä tietokonemalli näyttää meille
Sanotaan, että jossain maailmankaikkeudessa, oman Linnunradan kaltaisen galaksin keskellä, on musta aukko. Yhtäkkiä voimakas salama säteily leimahtaa mustan aukon alueelta. Mitä on tapahtunut? Lähellä oleva tähti on vaellanut lisääntymislevylle (mustaan reikään spiraalimateriaalin levy), ylittänyt tapahtuman horisontti (painovoima, jossa ei palata mustan aukon ympärille), ja revitty voimakkaan gravitaation vaikutuksesta Vedä. Tähtikaasut kuumenevat, kun tähti on pilkottu. Säteilyn salama on sen viimeinen viestintä ulkomaailmaan ennen kuin se katoaa ikuisesti.
Ilmaisimen säteilyn allekirjoitus
Nämä säteilyn allekirjoitukset ovat tärkeitä vihjeitä mustan aukon olemassaololle, joka ei anna mitään omaa säteilyä. Kaikki säteily, jota näemme, tulee sen ympärillä olevista esineistä ja materiaaleista. Joten, tähtitieteilijät etsivät merkkivalonsäteilyaineita siitä, että mustaa reikää pilkotaan: röntgen- tai radiopäästöt, koska niitä emittoivat tapahtumat ovat erittäin energisiä.
Tutkittuaan mustien reikien etäisissä galakseissa, tähtitieteilijät huomasivat, että jotkut galaksit kirkanevat yhtäkkiä ytimessään ja himmentävät sitten hitaasti. Annetun valon ja himmennysajan ominaisuudet tulivat tunnisteiksi mustien reikien lisääntymislevyistä, jotka syövät lähellä olevia tähtiä ja kaasupilviä ja säteilevät.
Data tekee mallista
Jos galaksien sydämessä on tarpeeksi tietoa näistä leimahduksista, tähtitieteilijät voivat käyttää supertietokoneita simuloimaan dynaamisia voimia supermassiivisen mustan aukon ympärillä sijaitsevalla alueella. Heidän löytämänsä kertoo meille paljon siitä, kuinka nämä mustat aukot toimivat ja kuinka usein ne valaisevat galaktisia isäntiään.
Esimerkiksi meidän kaltainen galaksi Linnunrata keskimmäisen mustan aukon kanssa voi hiipiä keskimäärin yhden tähden 10 000 vuoden välein. Tällaisen juhlan säteilylevyt häipyvät nopeasti. Joten jos ikävämme näyttelyn, emme ehkä näe sitä enää pitkään aikaan. Mutta galakseja on monia. Tähtitieteilijät tutkivat mahdollisimman monta säteilypurkausta.
Lähivuosina tähtitieteilijöitä hoidetaan muun muassa Pan-STARRS, GALEX, Palomar Transient Factory ja muiden tulevien tähtitieteellisten tutkimusten hankkeilla. Niiden tietojoukossa on satoja tapahtumia tutkittavaksi. Sen pitäisi todella parantaa ymmärrystämme mustista reikistä ja niiden ympärillä olevista tähtiistä. Tietokonemalleilla on jatkossakin merkittävä rooli tutkittaessa näiden kosmisten hirviöiden jatkuvia mysteerejä.