Mustat aukot ovat maailmankaikkeuden oudoimpia esineitä. Mustalla aukolla ei ole planeetan tai tähden kaltaista pintaa. Sen sijaan se on avaruuden alue, jossa aine on romahtanut itsensä päälle. Tutustu lasten mustiin aukkoihin liittyviin uteliaisiin, tietoihin ja faktoihin.
1. Albert Einstein ennusti suhteellisuusteoriassaan mustien aukkojen olemassaolon. Hän huomautti, että kun massiivinen tähti kuolee, jäljelle jää tiheä ydin, ja jos ytimen massa on yli kolme kertaa auringon massa, painovoima valtaa kaikki muut voimat ja luo mustan aukon.
2. Tämä katastrofaalinen hajoaminen saa aikaan valtavan määrän massaa keskittymisen erittäin pienelle alueelle. Tämän alueen vetovoima on niin suuri, että mikään ei pääse pakoon - ei edes valo.
3. Painovoiman lakien vuoksi mustat aukot pysyvät yhdessä paikassa. Tämä on hyvä uutinen meille ja universumille, muuten olisimme nähneet mustien aukkojen vaeltavan ympäriinsä ja syövän planeettoja ja aurinkoja.
4. Jotkut ihmiset ajattelevat, että mustat aukot ovat kuin kosmisia pölynimureita, jotka imevät avaruutta ympärilleen, vaikka itse asiassa mustat aukot ovat kuin mikä tahansa muu esine avaruudessa, vaikkakin niillä on erittäin vahva gravitaatiokenttä.
5. Mustat aukot, joista tiedämme, jakautuvat yleensä kahteen kokoluokkaan: "tähtien" magnitudit ovat yhden tähden massaa, kun taas "supermassiiviset" koot ovat useiden miljoonien tähtien massaa. Suuret sijaitsevat suurten galaksien keskuksissa.
6. Vaikka et näe mustia aukkoja, tiedämme niiden olemassaolon sen perusteella, miten ne koskettavat lähellä olevia pölyä, tähtiä ja galakseja. Monia niistä ympäröivät materiaalilevyt. Kun nämä levyt pyörivät pyörteenä, ne kuumenevat erittäin paljon ja lähettävät röntgensäteitä.
Stephen Hawking, tunnettu englantilainen teoreettinen fyysikko, kosmologi, kirjailija ja Cambridgen yliopiston teoreettisen kosmologian keskuksen johtaja, on kirjoittanut useita kirjoja ja tehnyt videoita mustien aukkojen tutkimisesta.
8. Mustien reikien massa ja pyörimisnopeus eroavat toisistaan. Lisäksi ne ovat kaikki aika samanlaisia.
9. Jos Aurinko korvattaisiin samanmassaisella mustalla aukolla, Maa ei imeytyisi - se kiertäisi edelleen mustaa aukkoa samalla tavalla kuin Aurinkoa nykyään.
10. Tiedemiehet tietävät nyt, että melkein jokaisen universumin galaksin ytimessä on supermassiivinen musta aukko, joka vastaa miljoonaa aurinkoa, mukaan lukien oma Linnunrata-galaksimme.
11. Mustia reikiä on useita eri kokoja. Monet niistä ovat vain muutaman kerran Aurinkoa massiivisempia. Nämä mustat aukot muodostuvat, kun raskas tähti, noin 10 kertaa raskaampi kuin Aurinko, päättää elämänsä supernovaräjähdyksessä. Mitä tästä tähdestä on jäljellä - muutama aurinkomassa lisää - hajoaa vain muutaman kilometrin halkaisijaltaan.
12. Tiedemiehet uskovat, että pienin musta aukko on suunnilleen yhden atomin kokoinen ja samalla valtavan vuoren massa. Niitä kutsutaan "ensisijaisiksi mustiksi aukoksi".
13. Tähtitieteilijät uskovat, että Linnunradan galaksissa voi olla kymmeniä tähtien mustia aukkoja.
14. Mustan aukon ympärillä on erityinen raja, jota kutsutaan tapahtumahorisonttiksi. Tässä vaiheessa kaiken, myös valon, täytyy mennä kohti mustaa aukkoa. Ei ole paeta, kun ylität tapahtumahorisontin.
15. Mustat aukot näyttävät imevän ainetta kaikesta ympäristöstään, mutta tämä on yleinen väärinkäsitys. Mukana olevat tähdet irrottavat osan massastaan tähtituulen muodossa, ja tuossa tuulessa oleva aine joutuu sitten mustan aukon naapurinsa otteeseen.
16. Kun tiedemiehet löytävät mustan aukon, he eivät katso sitä, vaan sen ympärillä olevaa valoa, joka merkitsee sen rajat.
17. Useimmissa galakseissa, mukaan lukien Linnunrata, on supermassiivisia mustia aukkoja keskuksissaan. Ne voivat olla miljoonia tai miljardeja kertoja raskaampia kuin aurinkomme. Supermassiiviset mustat aukot ruokkivat myös aktiivisia galakseja ja galakseja, jotka tunnetaan nimellä kvasaarit. Kvasaarit voivat olla satoja kertoja kirkkaampia kuin suurimmat tavalliset galaksit.
18. Voimakas painovoima lähellä mustaa aukkoa saa ajan käyttäytymään oudolla tavalla. Jos astronautti lähtisi avaruusaluksestaan tutkiakseen mustaa aukkoa läheltä, hän huomasi, että hänen kellonsa osoittimet tikittävät normaalilla nopeudella. Mutta jos joku avaruusaluksessa ollut voisi katsella astronautin kelloa kaukaa, hän huomaisi kätensä hidastuvan. Jos kosmonautti palaisi tunnin kävelyn jälkeen avaruusalukseen, siitä tulee vuosia avaruusaluksessa oleville.
19. Kaksi eri tiedemiestä ehdotti ensimmäisen kerran ideaa mustasta aukosta 1700-luvulla. Heidän nimensä olivat John Michell ja Pierre-Simon Laplace. Vuonna 1967 fyysikko nimeltä John Archibald Wheeler loi termin "musta aukko".
20. Ensisijaisten mustien aukkojen uskotaan alkaneen muodostua maailmankaikkeudessa pian alkuräjähdyksen jälkeen.
21. Eräänä päivänä ihmiset voisivat käyttää mustia aukkoja matkustaakseen ajassa taaksepäin. Astronautti voisi tehdä lyhyen matkan lähellä mustaa aukkoa ja palata Maahan vuosien, vuosikymmenien ja jopa vuosisatojen jälkeen. Mustan aukon aikakone voisi antaa astronautille mahdollisuuden selvittää, miltä maailma näyttää tulevaisuudessa.
22. Ne eivät elä ikuisesti, vaan haihtuvat hitaasti palauttaen energiansa universumiin. Mustan aukon keskellä, joka sisältää koko sen massan, on piste, jota kutsutaan singulaariseksi.