Tunturisuden sivut
Musta aukko

Jos tähti tai muu kappale luhistuu niin tiheäksi kappaleeksi, ettei säteilykään pääse pakenemaan siitä, kappaletta sanotaan mustaksi aukoksi. Musta aukko on äärimmäisen tiheä aika-avaruuden massakeskittymä. Siellä painovoima on niin voimakas, ettei yksikään hiukkanen tai edes sähkömagneettinen säteily pysty pakenemaan alueelta. Mustaa aukkoa ympäröivää rajaa, jonka takaa pakeneminen on mahdotonta, kutsutaan tapahtumahorisontiksi.

Nykytiedon käsityksen mukaan mustan aukon sisustaa ja sen tapahtumia on mahdotonta tutkia, sillä mikään informaatio ei pysty pakenemaan sieltä. Mustan aukon mustuus johtuu siitä, ettei tällaisesta kohteesta edes valo pääse pois. Aukko on hieman harhaanjohtava nimitys, parempi olisi puhua "kolosta". Mustien aukkojen suora havaitseminen on vaikeaa. Ne voi havaita vain sen vaikutuksen perusteella, joka niillä on ympäristöönsä. Esimerkiksi valon taipuminen tai tähden kiertäminen ympäri pistettä, jossa ei näytä olevan mitään, antaa viitteen mustan aukon olemassaolosta.

Mustan aukon tapahtumahorisonttia lähestyttäessä tulee esille selvästi aikaero. Mustaa aukkoa kohti putoava, innostunut astronomian harrastaja saavuttaa jännityksestä kirkuen aukon keskipisteen - tosin muusiksi menneenä - omasta mielestään äärellisessä ajassa. Jos häntä tarkkailee hyvin kaukaa kaukoputkellaan toinen astronomian harrastaja, niin hänen mielestään tämä aukkoon putoava ei pääse koskaan horisontin ohitse - vaan putoaminen näyttää hidastuvan rajattomasti horisonttia lähestyttäessä.

Käytännössä mustaan aukkoon syöksyvälle kävisi hullusti jo paljon aikaisemmin. Jalat edellä putoavan jalkoihin kohdistuisi suurempi painovoima kuin päähän. Tämä erotus eli vuorovesivoima venyttäisi hänet yhä pitemmäksi ja repisi lopulta kappaleiksi.

Mustat aukotkin pyörivät. Niillä on kolme havaittavissa olevaa ominaisuutta: massa, impulssimomentti ja sähkövaraus. Mustat aukotkaan eivät ole ikuisia. Ne "höyrystyvät" pois ja tietyn ajan kuluttua kaikki mustat aukot ovat kadonneet.

Supermassiivinen musta aukko - massaltaan erittäin suuri musta aukko, joka sijaitsee tyypillisesti galaksin keskustassa. Linnunradan keskustassa sijaitsevan supermassiivisen mustan aukon massa on noin 4,3 miljoonaa kertaa Auringon massa. Supermassiivisten mustien aukkojen massa voi olla miljoonia tai miljardeja Auringon massoja.
Musta aukko

Ihmiset voivat pelätä mustia aukkoja, mutta se on turhaa. Mustat aukot noudattavat samoja dynamiikan lakeja, kuin muutkin tähdet, eivätkä kiertele ympäri Universumia saalistamassa ja ahmimassa suihinsa viattomia tähtiä planeettoineen.

Supermassiivisia mustia aukkoja on galaksien keskustassa. Tähtitieteilijät pyrkivät selvittämään, sijaitseeko jokaisen galaksin keskustassa supermassiivinen musta aukko.

Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Alain r
Kölin sumu - Carina Nebula

Kuva yllä. Kölin pölystä ja vedystä muodostuvat emissiosumut kohoavat kuin valtavat vuorenhuiput (Mystic Mountain), kurotellen kohti tähtiä, joita tuikkii myös sen helmoissa. Pilarilla on korkeutta kolme valovuotta. Kuva NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Nebula - avaruudessa oleva kaasupilvi eli sumu, joka voi olla tumma tai loistaa valoa lähellä tai sumun sisällä olevien tähtien ansiosta.

Luomisen pilarit - Kotkasumu

Kuva oikealla. Luomisen pilarit (engl. Pillars of Creation) on viileästä vetykaasusta ja tähtienvälisestä pölystä koostuva muodostelma Kotkasumussa, noin 6 500 - 7 000 valovuoden päässä Maasta Käärmeen tähdistön suunnalla. Kotkasumu eli Messier 16 tai IC 4703 on diffuusi emissiosumu Käärmeen tähdistössä. Kooltaan pilarit ovat joidenkin valovuosien pituisia.
Luomisen pilarit
Pimeä aine

Hubble-avaruusteleskoopin kuva Abell 3827-galaksista. Vaaleansiniset muodot keskellä törmäävien galaksien ympärillä ovat gravitaatiolinssi-ilmiöstä johtuvia kuvioita. Ne syntyvät, kun lähempänä oleva kappale taittaa painovoimallaan kauempana olevan kohteen valoa voimistaen sitä. Pimeän aineen levittäytymistä kuvataan sinisillä viivoilla. Kuva: ESO / R. Massey
Pimeä aine

Suurin osa koko Universumin massasta on pimeää ainetta. Pimeä aine muodostaa 26,8 % havaittavan maailmankaikkeuden massaenergiasta ja suurimman osan sen varsinaisesta aineesta. Sitä ei voida havaita suoraan.

Mitä tämä pimeä aine on eli mikä sen koostumus on, sitä ei tiedetä. Se on hypoteettinen galaksien havaitun massan selittävä aine, joka ei vuorovaikuta sähkömagneettisen säteilyn kanssa. Pimeä aine voi olla toistaiseksi tuntematon subatominen hiukkanen.

Pimeän aineen on ensimmäistä kertaa havaittu mahdollisesti vuorovaikuttavan muun pimeän aineen kanssa muutenkin kuin painovoiman välityksellä. Törmäävistä galakseista avaruusteleskoopeilla tehdyt havainnot ovat taltioineet ensimmäiset merkit tämän maailmankaikkeuden lähes tuntemattoman pimeän aineen luonteesta. Vaikka pimeää ainetta ei voi nähdä, tutkimusryhmä kykeni päättelemään sen sijainnin käyttämällä gravitaatiolinssi-ilmiöön perustuvaa tekniikkaa.

Nykyisen ymmärtämyksemme mukaan kaikki galaksit sijaitsevat pimeän aineen möykkyjen sisällä. Ilman pimeän aineen painovoiman rajoittavaa vaikutusta Linnunradan kaltaiset galaksit sinkoaisivat itsensä hajalle pyöriessään. Tämän estämiseksi suurin osa maailmankaikkeuden massasta täytyy olla pimeää ainetta, ja silti sen todellinen luonne on yhä mysteeri.

Tutkijat havaitsivat neljää törmäävää galaksia ja huomasivat, että yksi pimeän aineen möykky näytti laahaavan sisällään olevan galaksin perässä. "Ajattelimme, että pimeä aine vain lojuu paikallaan, omissa ympyröissään. Mutta jos pimeä aine hidastuisi tämän törmäyksen aikana, se olisi ensimmäinen todiste pimeän vyöhykkeen runsaalle fysiikalle, meitä joka puolella ympäröivälle piilottelevalle maailmankaikkeudelle." - Richard Massey

Pimeä energia

Pimeä energia ei koostu hiukkasista. Se on sukua tyhjiöenergialle, joka on kosmologisen vakion suuruinen. Havaintojen mukaan 74 % maailmankaikkeuden yhteenlasketusta massasta ja energiasta on näkymätöntä, ns. pimeää energiaa, joka saa avaruuden laajenemaan kiihtyvällä nopeudella. Kaikkeuden koostumus on nykyisin seuraava: 74 % pimeää energiaa, 22 % pimeää ainetta ja 4 % tavallista ainetta. Pimeä energia on teoreettinen ongelma, joka on nykykosmologian suurin haaste. Onko pimeää energiaa varmasti olemassa? Tieteellinen keskustelu jatkuu.
Spiraaligalaksit
Spiraaligalaksien kohtaaminen - galaksit NGC 2207 ja IC 2163 - kosminen hidas tango

Galaksien välimatkat verrattuina niiden kokoon eivät ole kovin suuria, joten galaksit vaikuttavat toisiinsa painovoimallaan. Joskus ne ohittavat toisensa lähietäisyydeltä tai suorastaan törmäävät ja sulautuvat toisiinsa. Tällaisten kohtaamisten seurauksena spiraaligalaksit voivat sulautua yhteen suuriksi ellipsigalakseiksi.

Kuvan galaksien kosminen, hyvin hidas "painovoimatango" alkoi noin 40 miljoonaa vuotta sitten 140 miljoonan valovuoden päässä meistä. Paritanssi päättyy lopulta siihen, että galaksit ovat sulautuneet toisiinsa. Kuva NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Lähteet
*Tieteen Maailma: Maailmankaikkeus
*Nasa
*Colin A. Ronan: Tähtienharrastajan käsikirja
*Hannu Karttunen: Tähdet ja maailmankaikkeus - MMM
*Ursa: Tähtitaivas 2000 - kartasto ja käsikirja
*Geologia.fi: Mikko Turunen: Aurinkokunta Avaruudessa
*Geologia.fi: Ari Brozinski: Big Bang - alkuräjähdys
*Wikipedia
*Google Earth
*Yle Uutiset: Pimeä aine ei ehkä olekaan niin pimeää
*Ursa: Kosmos - Tähtitieteen viitetietokanta
*Seppo Linnaluoto: Esitelmällä pimeästä energiasta oli 150 kuulijaa
*** tunturisusi.com linkit ***