Avastati esimene hulkuv must auk

Rahvusvaheline astronoomide töögrupp arvab, et nad on leidnud esimese tõeliselt isoleeritud musta augu, mille sarnaseid peaks tähtede vahel hulgaliselt ringi hulkuma. Avastus tehti kasutades nähtust nimega gravitatsiooniline mikrolääts.

Supermassiivsete mustade aukude olemasolus enamike või kõigi suuremate galaktikate südames enam keegi praktiliselt ei kahtle (isegi pilti on tehtud) ning tõendid on väga tugevad selliste niinimetatud stellaarsete mustade aukude olemasolust, mis endast läbi gravitatsiooni (näiteks kaksiksüsteemides) või neis parasjagu neelduva materjali kiirguse märku annavad. Samas siiani on ennast astronoomide pilgu eest peitnud sellised mustad augud, mis on küll tekkinud massiivsete tähtede supernoovade käigus, kuid mis rändavad tähtede vahel üksikult ja vaikselt ning mida peaks ainuüksi meie Linnutees tiirlema kümneid miljoneid kuni isegi miljard. Nende avastamise suurim probleem on olnud lihtne - must auk ise ei kiirga valgust ning on pimeda taeva taustal nähtamatu.

Hubble kosmoseteleskoobi 2017. aasta foto mikroläätse poolt võimendatud tähest.

Ainus teadaolev viis selliseid objekte tuvastada oleks juhul kui mõni neist liiguks meie jaoks mõne taustal asuva tähe eest läbi hetkel kui me seda tähte parasjagu vaatame. Kuna mustad augud on ülitihedad ja seega väga võimsa gravitatsiooniga, murrab ja painutab nende ümbrus tähevalgust otsekui kosmiline lääts. Gravitatsiooniliseks mikroläätseks nimetatud nähtus võiks seega meie jaoks tunduda otsekui mõne tähe näiva heleduse kasvu või/ja selle näilise asukoha seletamatu muutusena. Samas ei pruugi iga selline sündmus olla põhjustatud mustast august, vaid ka tähed ja isegi eksoplaneedid tekitavad mikroläätsi. Nii tuvastatakse aastas tuhandeid taolisi nähtusi, mille põhjustateks on senini olnud niiöelda tavalised objektid.

2011. aasta suvel tuvastati üks selline mikrolääts meist 20 tuhande valgusaasta kaugusel asuva tähe puhul. Kuna tundmatu päritoluga lääts näis tähevalgust ebaharilikult palju ja pikalt võimendavat (270 päeva), otsustati seda veel järgmise kuue aasta jooksul kokku kaheksal korral Hubble kosmoseteleskoobiga uurida. Viimased neli aastat kestnud arvutuste tulemusel on töörühm veendunud, et seda ei saanud tekitada miski muu kui must auk, mis meie ja kauge tähe vahelt läbi liikus. Kusjuures neil on õnnestunud välja selgitada, et see must auk asub meist 5200 valgusaasta kaugusel, omab 7,1 kordset Päikese massi, on seega kõigest 47 kilomeetrise läbimõõduga ning liigub meie galaktikas kiirusega 45 kilomeetrit sekundis. Sellise peadpööritava kiiruse omandas see ilmselt oma sünnil supernoova käigus.

Kõnealuse mikroläätse (suupärase tähisega MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462) vaatlused. Pange tähele noolega näidatud tähe vaibuvat heledust.

Kuna kõnealune must auk võib oma teel läbida mõnda tähtedevahelise gaasi poolest tihedamat piirkonda, on rühma järgmiseks sammuks seda vaadelda tundlike röntgenteleskoopidega. Nimelt võib must auk enda orbiidile haarata gaasi, mis gravitatsioonijõudude mõjul seal kokku pressitakse, tuliseks hõõrutakse ning röntgenkiirguses kiirgama sunnitakse. Sellisel juhul oleks võimalik leidu eraldiseisva vaatluse käigus kinnitada.

Hetkel veel eelretsenseerimises* teadustöö leiab siit: https://arxiv.org/abs/2201.13296

*Inglise keeles suhteliselt ilmekale väljendile peer-reviewed on eesti keelseks vasteks üsna võõras ja veider termin "eelretsenseeritud". Kui seda teadusliku protsessi üht tähtsamat sammu kuidagi täpsemalt ja pikemalt tõlkida, siis see kõlaks umbes nii: teadustöö on üle kontrollitud teadlaste poolt, kellel on sama kvalifikatsioon, nagu selle autoritel. Ehk siis sellega üritatakse välistada võimalust, et sa ajad lihtsalt targana kõlavat jama ning kes on sobilikum seda kontrollima, kui su enda professionaalsed konkurendid. Eelretsenseerimine on mõnes mõttes teadustöö tähtsaim proovikivi, mis eelneb selle avaldamisele mõnes prestiižses teadusajakirjas (kuigi leidub ka "teadusajakirju", mis seda tingimust ei nõua ning mille sisusse peaks seetõttu suhtuma eluterve skepsisega). Antud töö on esitatud avaldamiseks väga kvaliteetses ajakirjas The Astrophysical Journal.