Kuinka suuri musta aukko voi olla?
Mustat aukot nielevät kaiken ympäriltään. Onko niiden mahdollista kasvaa loputtomiin vai rajoittaako jokin tekijä niiden kasvua?
Nykyään suosituimpien kosmologisten teorioiden mukaan mustien aukkojen koko voi kasvaa rajattomasti. Periaatteessa musta aukko kasvaa siis niin kauan kuin siihen uppoaa massaa ja energiaa.
Ilmeisesti on kuitenkin olemassa kaksi suurimpien mustien aukkojen kasvua rajoittavaa tekijää. Tutkijat kutsuvat tällaisia mustia aukkoja supermassiivisiksi.
Supermassiivisia mustia aukkoja esiintyy muun muassa spiraali- eli kierregalaksien ja elliptisten galaksien keskustassa. Suurimmat mustat aukot ovat kasvaneet melkein alkuräjähdyksestä saakka. Siksi ne vastaavat massaltaan noin kymmentä miljardia Aurinkoa.
Säteily eristää aukon
Kymmenen miljardia Auringon massaa on käytännössä suurin mahdollinen mustan aukon koko nykyisen ikäisessä maailmankaikkeudessa.
Viimeaikaisten tutkimusten mukaan supermassiiviset mustat aukot tuskin kasvavat paljon suuremmiksi.
Syynä on se säteily, joka syntyy, kun musta aukko nielee ainetta ympäriltään.
Säteilypaineesta, joka tarkoittaa säteilyn poispäin työntävää vaikutusta, tulee niin suuri, että pöly ja kaasu liikkuvat niin kauas aukosta, ettei se pysty vangitsemaan niitä painovoimallaan.
Silloin musta aukko saavuttaa Eddingtonin rajan: massaa ei voi virrata sisään enempää, koska säteily puhaltaa sen ulos, ja kasvu lakkaa.
Musta aukko syö Linnunrataa
Linnunradan suurin musta aukko sijaitsee galaksin keskustassa noin 26 000 valovuoden päässä Auringosta. Se on nimeltään Sagittarius A*, ja se painaa noin neljä miljoonaa kertaa niin paljon kuin Aurinko.
Linnunradan musta aukko on siis paljon pienempi kuin ne supermassiiviset mustat aukot, joita on monien muiden galaksien keskellä.
Ylensyövä aukko on suuri jo pienenä
1. Luhistuminen luo aukon
Vanhimmat supermassiiviset mustat aukot syntyivät, kun massa luhistui pian alkuräjähdyksen jälkeen. Nykyään supermassiivisia mustia aukkoja muodostuu tähtien kolaroidessa tai galaksin keskustan romahtaessa.
2. Aukko kasvaa ahmiessaan
Luhistumistapahtumassa tuhannesta miljoonaan Auringon massaa tiivistyy pienelle alueelle. Supermassiivinen musta aukko on suurimassainen alusta asti, ja siksi se kerää tehokkaasti energiaa ja massaa ympäriltään.
3. Kasvu saavuttaa ylärajan
Supermassiivisista mustista aukoista ei ilmeisesti tule suurempia kuin noin kymmenen miljardia Auringon massaa. Senkokoisen aukon aikaansaama säteily työntää pölyä ja kaasua niin kauas, että aukon painovoima ei riitä vangitsemaan ainetta.