Forside

Planeterne Solen, Månen

Universet

Opbygning
-Guide
-Solsystemet
-Solsystemets dannelse
-Sorte huller

Stjerner
Planeter
Andet
Rekorder

Astro-Quiz

Ordforklaring

Forum

Læg en besked i gæstebogen

Sorte huller





Hvad er et sort hul?

Et sort hul er en samling af stof, fra stjerner, der er presset så tæt sammen pga. tyngdekraften, at det ingenting fylder. Det kaldes en singularitet. Jo større en masse et objekt har, dvs. jo mere det vejer, desto større er dets tyngdekraft. Et sort hul har det man kalder en begivenhedshorisont. Det er den afstand fra hullet, hvor intet kan undslippe dets stærke tyngdekraft. Så selv om hullets masse faktisk ingenting fylder, snakker man alligevel om hvor stort hullet er. Det der kan bevæge sig nærmest hullet, uden at blive indfanget, er lys, da det er det hurtigste vi kender. Ved begivenhedshorisonten kan ikke engang lys undslippe, men bliver trukket ind i hullet. Af den årsag kan vi ikke se sorte huller, men forskere mener alligevel de findes, fordi der er meget andet der tyder på det. Alt hvad der suges ind i hullet bliver et med singulariteten.



Sådan opstår sorte huller

Alle nye stjerner består stort set kun af brint og helium, som de fusionerer om til tungere grundstoffer. Men stjernen kan ikke fusionere tungere stoffer end jern, så på et tidspunkt vil dens energiproduktion gå i stå. Hvis stjernen er tung nok bliver den til en supernova. Uden sin energiudsendelse har stjernen ikke noget til at modstå sin egen tyngdekraft med, og kernen falder sammen, mens stjernen slynger sine yderste lag af sig. Tilbage står den sammenpressede kerne, som kaldes en neutronstjerne. Men er stjernen meget tung, falder kernen i stedet for sammen til et sort hul. Jo større en masse hullet har, desto større begivenhedshorisont har det.

Når Solen engang dør, er den ikke tung nok til at blive en supernova, og kan derfor ikke ende som et sort hul. Men selv hvis den var et sort hul, ville Jorden og de andre planeter, ikke blive trukket ind i det. Hvis bare hullet kun vejede det samme som Solen, ville planeterne fortsætte deres rotation, på samme måde som altid.



Forskellige størrelser på sorte huller

Der findes sorte huller med masser som stjerners, og der findes sorte huller med masser svarende til mia. af stjerner. De største huller er ældgamle, og har gennem tiden trukket en masse stof til sig, mest stjerner, og er måske også smeltet sammen med andre sorte huller, derfor bliver de hele tiden tungere. De store huller finder man i galaksers centrum. Man mener i dag at de fleste galakser, måske dem alle, har et sort hul i sin midte. Vores egen galakse, Mælkevejen, har et hul på 4 mio. gange Solens masse, og det fylder det samme som vores solsystem. Det sluger en mængde stof der svarer til en komet, hver dag, så der er ikke så meget stof i nærheden af det for tiden.

De sorte huller sluger ikke bare løs af stjernerne i galaksen, kun de stjerner der kommer for tæt på. Engang imellem ændrer stjernernes bane sig, måske fordi de passerer tæt forbi hinanden, og bliver påvirket af hinandens tyngdekraft, og hvis den nye bane bringer dem for tæt på det sorte hul, bliver de opslugt. Sorte huller kan fortære hvad der svarer til flere jordkloder i timen.

Det mindste sorte hul man kender har kun 3,8 gange Solens masse, og er kun 24 km. i diameter. De fleste sorte huller er langt større end det. Et alm. sort hul har en masse svarende til ca. 30 gange Solens. Det største sorte hul der er opdaget har en masse svarende til 12 mia. gange Solens. Dets begivenhedshorisont er udregnet til at være ca. en promille af et lysår.



Hvad sker der i et sort hul?

Der er forskellige teorier om hvordan et sort hul egentlig præcist fungerer, hvad der sker inde i det, og hvad der ville ske hvis man kom for tæt på. Mange forskere siger i dag at objekter der passerer begivenhedshorisonten, bliver trukket uendeligt lange, inden de rammer singulariteten i midten. Det skyldes at hullets tyngdekraft bliver stærkere og stærkere jo nærmere man kommer midten, og forskellen mellem tyngdekraftens styrke på den bageste og forreste del af objektet, skulle så trække med så forskellig styrke, at objektet bliver trukket langt, og faktisk flået fra hinanden. Man har længe ment at alt hvad der trækkes ind i et sort hul, aldrig kan slippe ud igen. Men en forsker har opstillet en teori om at sorte huller måske med tiden ebber ud, først langsomt, men med tiden hurtigere og hurtigere, fordi de udsender en stråling kaldet Hawkingstråling, og de på den måde mister det stof de har opslugt gennem tiden.

Man mener også tiden går langsommere og langsommere, jo tættere man kommer på et sort hul, for til sidst at gå i stå. Det skyldes at objekter med en meget tung masse, krummer rummets dimensioner. Faktisk bliver rummet krummet af alt hvad der har en masse, men jo tungere en masse et objekt har, desto mere krummer det rummet. Selv Solens masse er ikke stor nok til at gøre en betydelig forskel. Hvis du var tæt nok på til at se en ting eller en person nærme sig et sort hul, ville den se ud til for dig, at bevæge sig langsommere og langsommere, og så stå stille lige på grænsen til hullet, og der efter blive mere og mere utydelig, og til sidst forsvinde.  


 

Fordi rummet krummer omkring et sort hul, bliver lyset afbøjet, og omgivelserne omkring hullet ville se mærkelige og forvrængede ud for os, hvis vi var tæt nok på til at se det.



Opdagelsen af sorte huller

Der findes mange flerstjernesystemer i universet, dvs. stjerner der kredser om hinanden. Somme tider opfører en stjerne sig som om den roterer om en anden stjerne, men der er ingen anden stjerne at se. Derfor kan astronomerne regne ud at det må være et sort hul stjernen kredser om. Når stjerner er så tæt på hinanden, sker det nogle gange at den tungeste stjerne stjæler stof fra de andre, og kredser en stjerne om et sort hul, kan hullet stjæle stof fra stjernen.  

  Tæt på et sort hul roterer en stor skive af gas og stjerner. Når gas og stof fra stjerner kommer meget tæt på hullet bevæger det sig meget hurtigt. Jo tættere på hullet det ligger, desto hurtigere roterer det, og den hurtige bevægelse gør at det bliver opvarmet meget kraftigt. Forskere målte fx at stof nær Mælkevejens sorte hul blev opvarmet til 100 mio. grader, før det forsvandt ind i hullet. Når det bliver så varmt begynder det at udsende kraftig røntgenstråling, og på den måde kan man regne ud det er et sort hul der er årsagen. Meget af den opvarmede gas blev også blæst væk fra hullet, før den nåede at blive opslugt, med en hastighed på op til 90.000 km. i sekundet. Det svarer til 30 procent af lysets hastighed. Et sort hul som udsender meget lys og stråling kaldes en kvasar.


Astronomerne opdagede også en stjerne kun 17 lystimer fra Mælkevejens sorte hul, der kredser med en hastighed på op til 5000 km. i sekundet. Det er meget hurtigt, og til sammenligning roterer Jorden fx kun med 30 km/sek om Solen. Messier 87 er en galakse med et enormt sort hul i midten, på 6,6 mia gange Solens masse. Gasskiven omkring det bevæger sig med en hastighed på ca. 1000 km/sek.



Roterende sorte huller

Forskere har bekræftet en teori om at nogle sorte huller roterer om sig selv. I en galakse kaldet NGC-1365, 56 mio. lysår væk, har de målt rotationen af et sort hul, og det viser sig at det roterer med en hastighed på 84% af hvad der maximalt er muligt ifølge en af Einsteins teorier. Det skulle være så hurtigt at det slet ikke ville give mening at angive det i km/t. I en anden galakse lidt over 6 mia. lysår her fra, findes også et hurtigroterende sort hul, kaldet J1131. Det roterer om sig selv med en fart på næsten det halve af lysets hastighed.

Et roterende sort hul er ikke kuglerundt, men er mere som en fladtrykt kugle. I et alm. sort hul er singulariteten i midten et punkt uden udstrækning, mens den i et roterende sort hul menes at være ringformet. Der sker nogle lidt andre ting nær et roterende sort hul, i forhold til et alm. sort hul. Man vil stadig blive trukket ind når man passerer begivenhedshorisonten, men et roterende sort hul har en grænse omkring sig, der kaldes ergosfæren, og som ligger et stykke før begivenhedshorisonten. Alt hvad der kommer ind i ergosfæren vil blive trukket med rundt om det roterende hul, men kan teoretisk set stadig nå at slippe væk, da det endnu ikke har nået begivenhedshorisonten.