Sólin
Rís 10:52 • sest 15:43
Tunglið
Rís 00:00 • Sest 00:00
Flóð
Árdegis: 07:25 • Síðdegis: 19:43
Fjara
Árdegis: 01:09 • Síðdegis: 13:45
Hvað er svartholið (black hole) í geimnum? Af hverju samanstendur það og er það satt að það hafi ótrúlega mikið aðdráttarafl? Spyrjandi Rósa Bjarnadóttir. Beygir svarthol rúmið óendanlega mikið eða endar það einhvers staðar? Spyrjandi Halldór Ragnar Gíslason
Í svari sömu höfunda við spurningunni Hvernig myndast svarthol í geimnum? er lýst nánar fyrrgreindum aðdraganda að því að massamikil stjarna, þyngri en 30 sólir, endar ævi sína sem svarthol. - Rétt er að geta þess að eðlisfræðingar tala oft um það sem þeir kalla þyngdarsvið, sem er ekkert annað en þyngdarkrafturinn á hlut á viðkomandi stað, deilt með massa hlutarins. Þyngdarsvið kringum himinhnött er þeim mun minna sem staðurinn er fjær hnettinum. Þegar massinn hefur fallið saman í einn punkt verður þyngdarkraftur svo sterkur að ekkert innan ákveðinnar fjarlægðar frá miðju sleppur í burtu, ekki einu sinni ljós. Vegna þess að ljós sleppur ekki í burtu verður fyrirbærið algjörlega ósýnilegt og skýrir það nafngiftina. Mörkin þar sem þyngdarkrafturinn verður nógu sterkur til að gleypa ljós eru aðeins í örfárra kílómetra fjarlægð frá miðjunni. Við þessi mörk er sagt að lausnarhraðinn sé meiri en ljóshraði. Þau nefnast sjónhvörf (e. event horizon) og má líta á þau sem yfirborð svartholsins. Ástand hins óendanlega þétta efnis í miðjunni er vissulega undarlegt. Staðurinn þar sem þetta gerist nefnist sérstæða (e. singularity) en það orð er fengið úr stærðfræði og táknar meðal annars punkt þar sem fall stefnir á óendanlegt. Ástandið í þessum punkti er svo framandi að allar viðteknar hugmyndir vísindanna bregðast. Allt í kring eru tími og rúm sveigð vegna hins gífurlega massaþéttleika, í samræmi við forsagnir almennu afstæðiskenningarinnar. Í sérstæðunni sjálfri er sveigjan óendanleg, það er að segja að jafnvel tími og rúm hætta að vera til í þeirri mynd sem við þekkjum. Segja má að allt sem varðar svarthol sé lyginni líkast. Sem dæmi má nefna það sem við sæjum ef við fylgdumst úr fjarlægð með geimfari nálgast svartholið. Vegna sveigju tímarúmsins myndi okkur virðast sem geimfarið færi alltaf hægar og hægar og ef við sæjum klukkur um borð í því myndi okkur virðast sem þær hægðu sífellt á sér. Þegar geimfarið næði jöðrum svartholsins (sjónhvörfunum) myndi okkur virðast tíminn í geimfarinu líða óendanlega hægt þannig okkur virtist það standa í stað og því sæjum við það aldrei falla inn. Ef ólánsamur geimfari væri staddur um borð mundi honum á hinn bóginn ekki virðast tíminn hægja á sér enda hefði hann annað og verra við að glíma. Sá hluti hans sem félli á undan inn í svartholið myndi verða fyrir mun meiri þyngdarkrafti en aðrir líkamspartar, og þessir missterku kraftar mundu sundra honum í frumeindir og jafnvel sundra frumeindunum sjálfum. (Þessir kraftar eru hliðstæðir svokölluðum sjávarfallakröftum). Þrátt fyrir ýmsa undarlega eiginleika svarthola hefur komið í ljós að ytri eiginleikum þeirra má lýsa með þremur stærðum, massa, rafhleðslu og hverfiþunga. Þessar stærðir, sem fræðilega ætti að vera hægt að mæla, eru einu eiginleikar svarthola sem birtast umheiminum, allar upplýsingar um innri gerð eru að eilífu glataðar. Vísindamenn orða þetta stundum þannig að svarthol séu hárlaus! Ef svarthol sleppa ekki einu sinni ljósi frá sér, hvernig geta stjörnufræðingar þá fundið þau? Helsti möguleikinn er að greina áhrif hins mikla þyngdarkrafts þeirra á nágrennið, sem er hægt ef svartholið hefur fylgistjörnu. Þegar gösin frá fylgistjörnunni dragast inn í svartholið hitna þau. Áður en þau týnast endanlega í svartholinu geta þau orðið svo heit að þau gefa frá sér röntgengeisla. Með því að mæla slíka röntgengeislun hafa vísindamenn fundið fyrirbæri í vetrarbrautinni okkar sem telja má líkleg svarthol. Einnig er talið að í miðju sumra vetrarbrauta og dulstirna sé að finna feiknastór svarthol, með milljón- eða jafnvel milljarðfaldan sólarmassa. Ekki er talið útilokað að eitt slíkt sé að finna í miðri vetrarbrautinni okkar, í aðeins 28.000 ljósára fjarlægð frá jörðu. Þessi svarthol eru annars eðlis en þau sem áður var lýst að því leyti að þau rekja ekki uppruna sinn til einnar sólstjörnu, heldur til stærri efnisklumpa, en að öðru leyti haga þau sér svipað. Þá er talið hugsanlegt að til séu minni svarthol sem myndast hafi fljótlega eftir Miklahvell vegna truflana í massaþéttleika og þrýstingi.
