Svarta hål

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Svarta hål

Vilken mardröm! Tänk att bli insugen i ett svart hål i universum, där ljuset inte får plats och där din kropp komprimeras till en liten partikel, knappt synlig för ögat men ändå fortfarande med samma vikt. Men det bekymrar dig knappast för du är redan förpassad till det eviga kretsloppet.

Vad händer då om man kommer i närheten av ett svart hål? Om vi antar att en vilsen astronaut åker förbi ett svart hål skulle följande kunna inträffa:
När astronauten närmar sig hålet avslöjar den sin existens först genom sin gravitation. Det är samma sorts gravitation som verkar runt svarta hål, som håller oss alla fast på Jorden. I början känner inte astronauten av gravitationen utan känner sig viktlös eftersom han faller fritt precis som astronauterna gör som ligger i omlopp runt jorden. När astronauten kommer allt mer närmare det svarta hålet börjar en svart cirkelformat område träda fram i den annars stjärnbeströdda rymden. Astronauten kommer att börja känna av allt starkare tidvatteneffekter när gravitationen ökar i styrka. Tidvatteneffekt är de krafter av sträckbänkstyp, som uppkommer p.g.a. att gravitationskraften på de delar av astronauten som är närmast hålet är större än kraften på delarna längst ifrån.
För ett väldigt stort svart hål som ofta ligger i mitten av galaxer gör sig tidvattenkrafterna till känna cirka 600,000 km från hålets centrum vilket är bakom händelsehorisonten. För ett litet svart hål med solens massa skulle krafterna vara kännbara vid 6000 km från centrum vilket i det fallet hade varit utanför händelsehorisonten* Se nedan.
Om astronauten skulle titta bakåt under sin färd kommer han att upptäcka att tiden utanför accelereras allt mer i takt med att han närmar sig hålet. Accelerationen leder till att hela himlen snart börjar lysa. Detta beror på att gravitation enligt Einstein bromsar tiden. Med tiden börjar nämligen det svarta hålet att glöda, till en början svagt, men sedan allt starkare.
Hettan är nu så stark att astronauten ögonblickligen skulle förgasas. Om han skulle fortsätta vet man inte vad som skulle hända. Möjligtvis skulle allt bli omvänt, ett negativt universum. Kanske han får se händelser ur vårt eget universums historia. Förmodligen ser han krökta bilder av objekt långt borta eftersom ljus kan ta sig in i ett svart hål men inte ut ur det.

Om svarta hål

Alla stjärnor har en begränsad livstid och kommer till slut att få slut på sitt syre. När detta sker kommer den att explodera. En exploderande stjärna kallas ”supernova”. En stjärnas massa kan vara enormt stor och detta leder till att dess egentyngd gör att stjärnan imploderar istället för att exploderar. När en stjärna imploderar gör gravitationskrafterna stjärnan till en liten punkt efter att ha pressats ihop så mycket. Ett annat ord för detta kallas singularitet som betyder att massan saknar utsträckning.

Desto längre man befinner sig från singulariteten desto mindre bli gravitationskrafterna. Singulariteten är en dimensionslös punkt, d.v.s. en så liten prick att den varken har någon volym eller yta. All massa som försvinner in i det svarta hålet samlas i denna oändligt lilla punkt. Gränsen mellan området där ljus kan ta sig ifrån det svarta hålet och området där det inte möjligt kallas ”händelsehorisont”. Intilliggande kroppar som ligger nära den kollapsade stjärnan kommer att sugas in i det svarta hålet men om de befinner sig på ett tillräckligt avstånd kommer de istället att färdas i en bana runt hålet på samma sätt som planeter färdas runt solen.

Svarta hål sänder per definition inte ut något ljus och är således svåra att upptäcka. De kan dock påvisas på tre sätt:

• När partiklar dras in mot hålet sker detta i hög hastighet. Det medför att dessa värms upp till höga temperaturer och sänder då ut röntgenstrålning. Strålningen kan mätas och således påvisa sannolika hål.

• Andra lysande himlakroppar kan vara i omloppsbana runt svarta hål. När en stjärna roterar runt något som ej kan ses antar man att det antingen är ett svart hål eller en neutronstjärna.

• Ljus kan krökas av tyngdkraften . En stjärna som befinner sig i linje med ett svart hål kommer således att få sina ljusstrålar krökta. Detta leder antingen till att dess läge blir förskjutet eller att hålet fungerar som en lins och förstärker ljuset. Dessa fenomen är lättare att upptäcka.

Det finns svarta hål drar åt sig materia som är lika med 3 jordklot per sekund, dvs. att den ”äter” ca 111 miljoner jordklot per år.

Om en planet som är full av gas och materia skulle sugas in i hålet och sedan börja rotera runt det skulle det lysa av olika slags strålningar med en kolsvart mitten.
Astronomer vet i själva verket inte så mycket om universum. De kan bara räkna ut vad de tror händer under en stjärnas liv och död, och sedan se efter om deras mätningar stämmer med vad de tror. Svarta hål är en idé som det är svårt att kontrollera.

Även om svarta hål inte kan synas finns det tecken på att de existerar. Om den t.ex. ligger nära en stjärna skulle dess tyngdkraft dra ifrån all gas från stjärnan. Gasen skulle virvla runt det svarta hålet och bli mycket het och sända ut röntgenstrålar som astronomerna kan se.


Andra svarta hål

Ingen vet hur många svarta hål det finns. En del tror att det kan finas svarta hål i centrum av vår galax.

Astronomer tror att ett massivt svart hål finns i mitten av Vintergatan. Med hjälp av specialinstrument har de spårat en stark strålningskälla och radiovågor från ett föremål som är 1.5 miljarder kilometer i diameter. I mitten av detta föremål finns kanske ett jättelikt massivt svart hål som är 15 miljoner km i diameter!

År 1962 spårade en liten raket stark röntgenstrålning från stjärnbilden svanen. Fem år senare lokaliserade astronomerna strålningskällan till ett svart hål. Hålet var möjligen resterna av en urgammal stjärna i en supernovaexplosion. Materia dras bort från närliggande planeter eller stjärnor och börjar rotera runt svarta hålet innan det sugs in och försvinner för gott.

Nya uppgifter
Den kända forskaren Stephen Hawking från Storbritannien har tagit tillbaka delar av sin teori om de uppslukande svarta hålen. Hawkings tidigare teori berättade att all materia som kom i ett svarts håls närhet försvann för alltid men nu på senare tid har han ändrat sin åsikt och menar att det kan läcka ut i en okänd materia. Så svarta hålet är inte så kraftigt som det påstods tidigare.


Einsteins teori

Mycket fakta idag om just svarta hål skulle aldrig ha funnits om inte den överintelligenta Albert Einstein funnits. Han kom på de s.k. ”relativitetsteorierna” som handlar om bland annat hur ljuset kan böjas eller dras in i något och att tiden går långsammare i närheten av kroppar med mycket hög gravitation. Så denna teori baseras mycket på dagens forskning. Einstein hade två olika relativitetsteorier nämligen den speciella relativitetsteorin som kom år 1905 och handlar om hur saker kommer upp i en hastighet...