Andi Hektor, Kristjan Kannike
James Webbi kosmoseteleskoop (JWT) on juba leidnud palju ootamatut. Nüüd on ta teinud järjekordse põrutava avastuse: noorest universumist on avastatud hiiglaslik üksik must auk, mis kaalub sama palju kui 50 miljonit Päikest. See leid on pannud astronoomid pead kratsima, sest seni arvati, et nii suureks kasvavad mustad augud alles mõni miljard aastat hiljem.
Niipea, kui Albert Einstein esitas üldrelatiivsusteooria võrrandid, avastati sealt üks veider võrrandite lahend, mida hakati kutsuma „mustaks auguks“. Ikka seetõttu, et sellest „august“ ei pääse üldrelatiivsusteooria järgi välja mitte midagi, isegi valgus jääb sinna igaveseks lõksu. Piiri musta augu ümber, kust midagi enam välja ei pääse, kutsutakse „sündmuste horisondiks“. Alguses peeti musta auku pentsikuks matemaatiliseks lahendiks, mis ei ole seotud päris maailmaga. 1960.–1970. aastatel hakati neid põhjalikult uurima matemaatiliselt, ennekõike on tuntud Stephen Hawkingi ja Roger Penrose’i selle kümnendi teadustööd. Need näitasid muu hulgas, et musta augu tekkeks ei pea täht olema ideaalselt kerakujuline.
1970. aastatel leiti mustad augud üles vaatluslikult, üllataval kombel kahest suuresti erinevast kohast ja eri suurusega. Päikesest mitu korda raskemad mustad augud leiti tiirlemas galaktikatest. Füüsikud olid üsna üksmeelsed, et need on jäänukid võimsatest täheplahvatustest raskemate tähtede eluperioodi lõpus. Aga leiti ka hoopis raskemad mustad augud: nende mass võib olla võrdne miljonite kuni miljardite Päikese massidega. Peaaegu iga galaktika keskel asub säärane ülimassiivne must auk.
Esimesed ülimassiivsed mustad augud avastati seetõttu, et nad kiirgasid kohutavalt palju röntgeni-, valgus-, ja soojuskiirgust, mõnikord rohkem kui kogu galaktika tähed, mille keskel must auk asus. Sellel sai olla ainult üks seletus: must auk neelab enda ümber asuvat kosmilist gaasi ja tolmu. Kui see ülivõimsa voona musta auku valgub, siis moodustub augu ümber keeris – samamoodi nagu veekeeris, mis tekib, kui vesi vannist äravooluavasse valgub. Selles hiiglaslikus keerises kuumenevad gaas ja tolm miljonite kraadideni, kiirates kõike alates raadio- ja soojuskiirgusest kuni kalkide röntgenikiirteni.
Meie Päikesest miljoneid kuni miljardeid kordi raskemaid musti auke ümbritseb pöörlev kuum gaasiketas, mis kiirgab elektromagnetlaineid nähtavast soojuskiirgusest ja valgusest röntgenikiirguseni. Pilt: NASA / JPL-CALTECH
Siiski leidub ka ülimassiivseid musti auke, mis on üsna rahulikud ja vaiksed. Üks selline on näiteks meie Linnutee keskel: Sagittarius A. Nad on lihtsalt enamiku gaasi ja tolmu enda ümber ära õginud ning kiirgavad üsna tagasihoidlikult, peamiselt raadiolaineid.
Ülimassiivsed mustad augud kasvavad nii suureks, neelates endasse gaasi ja tolmu. Ent füüsikud taipasid üsna kiiresti, et nad saavad seda teha vaid teatud maksimaalse kiirusega. Kui neelata gaasi liiga palju, siis sellest tekkiv tugev kiirgus hakkab suruma gaasi mustast august hoopis eemale. Selle valemi järgi ei tohiks praeguses universumis, mis on umbes 14 miljardit aastat vana, olla raskemaid musti auke kui mõnikümmend miljardit Päikese massi.
Vähemalt arvati nii seni, kui JWT ei olnud veel vaatlusi teinud. Umbes kaks aastat tagasi märkasid astronoomid kosmoseteleskoobiga tehtud pilte uurides väikest punast täppi. See oli nii väike, et kohe tekkis kahtlus, et tegu peab olema musta auguga.