Musta augu tagune valgus ilmus välja röntgenkiirguse kajana supermassiivsest mustast august, mis asub 800 miljoni valgusaasta kaugusel I Zwicky 1 (I Zw 1) nimelises galaktikas, vahendab ScienceAlert.

Uuringu autori ja Stanfordi Ülikooli astrofüüsiku Dan Wilkinsi sõnul ei tohiks musta auku neelduvast valgusest välja tulla kübetki. Seetõttu ei tohiks vaataja musta augu taga midagi näha. Uurijad näevad aga Wilkinsi sõnul siiski röntgenkiirte kaja, sest must auk painutab ilmaruumi, koolutab valgust ja käänab enda ümber magnetvälju.

Musta augu vahetus ümbruses leidub kosmoses nii mõndagi. Näiteks on seal musta augu sündmuste horisont ehk nii-öelda pöördepunkt, kust edasi on isegi valgus ära põgenemiseks liiga aeglane.

I Zw 1* taolisel aktiivsel mustal augul on ka juurdekasvuketas. Viimane kujutab endast hiiglaslikku lapikut tolmu- ja gaasiketast, mis keerleb musta augu sisemuse suunas nagu kraanikausist alla voolav vesi. Hõõrde- ja magnetvälja mõjul muutub juurdekasvuketas äärmiselt kuumaks – suisa nii kuumaks, et sealsed elektronid kistakse aatomite küljest lahti ja need moodustavad magnetiseeritud plasma.

Kohe aktiivse musta augu sündmushorisondi välispiiri taga ja juurdekasvuketta siseserva sees paikneb musta augu koroona. Seal on kõrvetavalt kuumad elektronid, mis ammutavad oletatavasti oma energia musta augu magnetväljast.

Magnetväli ise keerdub niivõrd palju, et katkeb ja kasvab taas kokku. Päikesel vallandab säärane protsess võimsaid purskeid. Musta augu puhul käitub koroona aga osakeste kiirendina, mis muudab elektronid nii energiarikkaks, et need hakkavad röntgeni lainepikkusel eredalt särama.

Wilkinsi sõnul kuumutab väändunud ja musta augu läheduses katkenud magnetväli kogu augu ümbrust. Samuti tekitab see kõrge energialaenguga elektrone, mis hakkavad omakorda moodustama röntgenkiiri.

Muist nende röntgenkiirte tillukesi osakesi kiiritavad musta augu juurdekasvuketast. Seejärel töödeldakse need fotoelektrilise neeldumise ja fluorestsentsi protsesside käigus ümber ning paisatakse taas ilmaruumi. Nähtust nimetatakse järelkajaks või röntgenkiirguse spektri puhul peegelduseks. Selle peegeldusheitme abil saab kaardistada musta augu sündmuste horisondi lähiümbrust.

Just kirjeldatud salapärast koroonat Wilkins ja kolleegid I Zw 1* uuringuid alustades uudistada tahtsidki. Nad vaatlesid musta augu kodugalaktikat 2020. aasta jaanuaris kahes röntgeni-observatooriumis: NUStaris ja XMM-Newtonis.

Uurijad nägid küll vaatlusandmetes ootuspäraselt röntgenkiirguse leeke, kuid märkasid ka midagi enda jaoks ootamatut. Nimelt esines kiirgusspektri teises osas väiksemaid ja hilisemaid valgussähvatusi.

Wilkins mõistis, et need sähvatused sobisid kokku musta augu tagant tulevate peegeldustega. Musta augu tugeva gravitatsioonivälja mõjul kaardusid sähvatuste trajektoorid augu ümber ja nende valgus magnetiseerus.

Uurija sõnul on ta juba mitu aastat püüdnud kirjeldatud valguskajade ilmumist teoreetiliselt ennustada. Kuna ta nägi neid oma arendatavas teoorias juba ette, leidis ta teleskoobivaatlustes nähtule kiiresti seletuse.

Ehkki uurijaid rõõmustab, et järjekordne üldrelatiivsusteooria võtmeennustus on tõeks saanud, pakub avastus teadlastele huvi teistelgi põhjustel. Esiteks on teadlastele alati põnev mustade aukude kohta uusi teadmisi hankida, arvestades kui keeruline on neid vaadelda. Teiseks annab avastus aimu, kui kaugele on arenenud inimkonna uurimisvõimekus.

Uuring avaldati ajakirjas Nature.