Hvad er et sort hul?
Indledningsvis skal det siges, at sorte huller er meget dårligt undersøgt og mest på et teoretisk niveau. Indtil 2019 havde menneskeheden kun teoretisk viden. Men den 10. april samme år lykkedes det forskerne at få det første fotografi af et supermassivt sort hul i røntgenspektret i midten af galaksen Messier 87 (M87).
Hvad er et sort hul?
Kort fortalt er et sort hul det tungeste og samtidig det mindste objekt i universet.
Et sort hul er et objekt i det ydre rum, hvor en enorm mængde stof er komprimeret. For at forstå kompressionens omfang kan man forestille sig en stjerne, der er 10 - 100 - 1.000.000 gange større end solen, og som er komprimeret til en kugle med samme diameter som Kiev-regionen. Som følge af den utrolige tæthed er der et meget stærkt gravitationsfelt, som ikke engang lyset kan undslippe.
Hvorfor hedder sorte huller sådan?
Sorte huller har en ufattelig tyngdekraft, der er så stærk, at selv de mindste partikler som fotoner (synlige lyspartikler) kan ikke overvinde kraften og i et øjeblik rejser de med lysets hastighed. Netop fordi lys ikke reflekteres (eller rettere sagt ikke kan overvinde tyngdekraften) fra overfladen, forbliver "sorte huller" udvendigt mørke områder for alle eksisterende observationsapparater, og derfor betyder ovenstående slet ikke, at overfladen af et sort hul er sort, den kan simpelthen ikke ses udefra, et paradoks, og langt fra unikt!
Det område af rummet omkring et sort hul, hvorfra stof og partikler, herunder lyskvanter, ikke kan undslippe (vende tilbage), kaldes . Når et objekt, et legeme eller en partikel befinder sig under begivenhedshorisonten, vil det kun bevæge sig og eksistere inden for det sorte hul og kan ikke undslippe uden for begivenhedshorisonten. En udefrakommende observatør, der befinder sig uden for begivenhedshorisonten, kan ikke observere, hvad der sker indenfor.
Med en begivenhedshorisont det er ikke så meget Det er ikke så enkelt, takket være kvanteeffekter udstråler den energi (en strøm af varme partikler) ud i universet. Denne effekt er kendt som Hawking-stråling, og det er på grund af denne effekt, at et sort hul teoretisk set kan ophøre med at eksistere (det fordamper gradvist og udleder energi) og blive til en udslukt stjerne. Dette udsagn er sandt inden for kvantefysikken, hvor stof kan bevæge sig ved hjælp af tunneler og overvinde forhindringer, som ikke kan overvindes under almindelige forhold.
Man ved ikke præcist, hvad der sker med materien, når et sort hul tiltrækkes af gravitationskræfterne og passerer begivenhedshorisonten. Ud fra et teoretisk synspunkt er det sandsynligt, at kroppen/materien efter at have passeret begivenhedshorisonten går ind i det, der kaldes en singularitet, og før den kollapser på grund af gravitationskræfterne.
En gravitationssingularitet er et punkt i rumtiden, hvor de fysiske love, som vi er vant til, ikke fungerer eller fungerer anderledes. For eksempel kan størrelser, der beskriver tyngdekraften under normale forhold, være uendelige eller ubestemte under singularitetsforhold.
Hvorfor viser billedet omkring et sort hul luminescens?
Se denne video på YouTube
Om de aksiale ringe i et sort hul
Gløden omkring et sort hul er ikke photoshoppet eller computergenereret med specielle effekter. På grund af lovene om tiltrækning tiltrækker sorte huller alt, hvad der befinder sig i deres gravitationszone. Det kan være gas, støv og andre stoffer. I dette tilfælde falder det stof, der falder under det sorte hullets tiltrækning, ikke straks ned på overfladen, men begynder at rotere på en cirkulær bane. Når den roterer, opvarmes den på grund af sin enorme hastighed og friktion og udsender røntgenstråler, stråling. Den synlige rotation af lysende stof kaldes en akkretionsskive, og det er den, der er vist på billedet af det sorte hul i begyndelsen af denne artikel.
Hvilke andre måder er der til at opdage sorte huller på?
Teleskoper, der studerer sorte huller, ser på deres omgivelser, hvor materialet er meget tæt på begivenhedshorisonten. Materialet opvarmes til millioner af grader og lyser med røntgenstråler. Den enorme tyngdekraft fra sorte huller forvrænger også selve rummet, så man kan se virkningerne af den usynlige tyngdekraft på stjerner og andre objekter.
