Aastaid on Austini Texase Ülikooli astronoom Karl Gebhardt ja kraadiõppur Jeremy Murphy jahtinud mustaid auke - aine tihedat kontsentratsiooni galaktikate keskmesse. Nad leidsid galaktika M87 keskmest musta augu, mis kaalus 6,7 miljardit korda meie Päikese massi.
Nüüd purustasid nad aga omaenda rekordi. Kombineerides uusi andmeid, mis pärinevad mitmest vaatlusest, on nad leidnud mitte ühe, vaid kaks ülimassiivset musta auku, mis igaüks kaaluvad kuni 10 miljardit päikest.
"Nad lihtsalt suurenevad," sõnas Gebhardt.
Mustad augud on valmistatud äärmiselt tihedalt pakitud materjalist. Nad tekitavad nii tugeva gravitatsioonivälja, millest isegi valgus ei pääse. Kuna neid ei saa otse näha, leiavad astronoomid mustad augud, joonistades tähtede orbiidid nende hiiglaslike nähtamatute masside ümber. Nende tähtede orbiitide kuju ja suurus võivad määrata musta augu massi.
Plahvatavad tähed, mida nimetatakse supernoovadeks, jätavad sageli taga mustad augud, kuid need kaaluvad ainult sama palju kui üksik täht. Mustad augud miljardeid kordi on meie Päikese mass kasvanud nii suureks. Tõenäoliselt tarbis tavaline must auk teist, hõivas tohutul hulgal tähti ja neis sisalduvat suurt gaasikogust või oli kahe galaktika kokkupõrke tagajärg. Mida suurem on kokkupõrge, seda massiivsem on must auk.
Gebhardti ja Murphy leitud ülimassiivsed mustad augud asuvad kahe galaktika keskmes, mis asuvad Maast rohkem kui 300 miljoni valgusaasta kaugusel. Üks, mis kaalub 9,7 miljardit päikesemassi, asub elliptilises galaktikas NGC 3842, mis on Leo tähtkuju 320 miljonit valgusaasta kaugusel asuva galaktikate klastri eredaim galaktika Leo tähtkuju suunas. Teine on sama suur või suurem ja paikneb elliptilises galaktikas NGC 4889, mis on Koma klastri heledaim galaktika umbes 336 miljoni valgusaasta kaugusel Maast Kooma Berenicesi tähtkuju suunas.
Igal neist mustadest aukudest on sündmushorisont - tagasipöördumispunkt, kus midagi, isegi mitte valgus, ei pääse nende raskusastmest - 200 korda suurem kui Maa orbiit (või viis korda Pluuto orbiit). See on mõtlemapanev 29 929 600 000 kilomeetrit või 18 597 391 235 miili. Väljaspool sündmushorisonti on mõlemal gravitatsiooniline mõju, mis ulatub üle 4000 valgusaasta igas suunas.
Võrdluseks - meie Linnutee galaktika keskmes oleva musta augu sündmuste horisond on vaid viiendik Merkuuri orbiidist - umbes 11 600 000 kilomeetrit ehk 7 207 905 miili. Need ülimassiivsed mustad augud on 2500 korda massiivsemad kui meie oma.
Gebhardt ja Murphy leidsid supermassiivsed mustad augud, ühendades mitmest allikast pärit andmed. Kaksikute ja Kecki teleskoopide tähelepanekud paljastasid nende galaktikate väikseimad, sisemised osad, George'i ja Cynthia Mitchelli spektrograafi andmed 2,7-meetrise Harlan J. Smithi teleskoobi kohta näitasid nende suurimaid, kaugemaid piirkondi.
Kõigi kokku panemine mustade aukude massi järeldamiseks oli väljakutse. "Vajasime arvutisimulatsioone, mis mahutavad sellised suured muutused skaalal," sõnas Gebhardt. "Seda saab teha ainult superarvutis."
Kuid tasumine ei lõpe nende massilise galaktilise keskuse leidmisega. Avastusel on palju olulisemaid tagajärgi. See "räägib meile midagi põhimõttelist galaktikate kujunemise kohta" ütles Gebhardt.
Need mustad augud võivad olla varem eredate galaktikate tumedad jäänused, mida nimetatakse kvaasariteks. Varane universum oli täis kvaasreid, mõnel arvati, et neid toidavad mustad augud vähemalt 10 miljardit päikeseenergiat. Astronoomid on mõelnud, kuhu need ülimassiivsed galaktilised keskused nüüdseks kadunud on.
Gebhardt ja Murphy võisid mõistatuse lahendamisel leida võtme. Nende kaks ülimassiivset musta auku võivad valgustada seda, kuidas mustad augud ja nende galaktikad on varase universumi ajast alates omavahel suhelnud. Need võivad olla puuduv lüli iidsete kvasarite ja tänapäevaste supermassiivsete mustade aukude vahel.
Allikas: McDonald Observatory pressiteade.
