Vad är ett svart hål? Bildning, observationer och fakta

Tabellen nedan samlar de datum och siffror som har källa. Den visar vad som är observerat och vad som är teoretiskt förutsagt.

Hur bildas ett svart hål?

Enligt ESA, Europeiska rymdorganisationen bildas ett svart hål när en stjärnas kompakta kärna, som är mer än ungefär tre gånger solens massa, kollapsar så att flykthastigheten når ljusets hastighet.

NASA beskriver det på ett något annat sätt. En stjärna med mer än cirka 20 solmassor kollapsar när kärnbränslet tar slut. Om den kvarvarande kärnan är större än ungefär tre solmassor kan ingen känd kraft stoppa kollapsen.

Vad är en händelsehorisont?

Gränsen runt ett svart hål kallas händelsehorisonten, eller Schwarzschild-radien. Enligt Umeå universitet är det den gräns där flykthastigheten är lika med ljusets hastighet.

• Schwarzschild-radien är den punkt där flykthastigheten når ljusets hastighet (Umeå universitet).
• Vad som händer med materia inom händelsehorisonten är okänt (Forskning.se).

The implication: händelsehorisonten markerar var information från ett svart hål slutar nå en yttre observatör. Gränsen är därför en teoretisk beräkning, inte en yta som någon har kartlagt.

Vad händer inuti ett svart hål?

Hur ser ett svart hål ut?

Ett svart hål har två huvuddelar: singulariteten i mitten och händelsehorisonten (NASA Hubble).

Ett svart hål avger och reflekterar inte ljus. Forskare ser det därför indirekt, genom gas i omloppsbana och stjärnors rörelser (NASA Science).

”Ett svart hål är en tät del av rymden som ingenting kan ta sig ut ur.” (översatt)
Sean McGee, forskare vid University of Birmingham, i BBC Sky at Night

Robert Wald, professor vid University of Chicago, säger att det saknas en kvantteori för gravitation. Därför vet man inte hur singulariteten ska beskrivas, ”eller ens om det verkligen är en singularitet” (översatt, Universitetet i Chicago).

The catch: singulariteten är en förutsägelse från Einsteins allmänna relativitetsteori. Det finns ingen observation av den.

Kan man överleva ett svart hål?

Vad händer när man sugs in i ett svart hål?

Ingen av de använda källorna beskriver vad en människa skulle uppleva vid händelsehorisonten. Rymdstyrelsen skriver att det inte finns något sätt att mäta vad som händer med materia som faller in i ett svart hål.

Händelsehorisonten är punkten utan återvändo. Det ger ingen bild av vad som sker efter att man passerat den (Forskning.se).

Är svarta hål farliga?

Källorna i den här genomgången säger inget om faran för jorden. Det som är mätt är att svarta hål påverkar gas och stjärnor i sin närhet, till exempel stjärnorna kring Sagittarius A*.

What this means: där källorna är tysta drar artikeln inga slutsatser, och den tystnaden är en del av svaret.

Kan ett svart hål suga upp jorden?

Kan ett svart hål försvinna?

Stjärnor kretsar kring Sagittarius A* i Vintergatans centrum. Det är deras banor som gjorde det möjligt att visa att ett supermassivt svart hål finns där (NASA Science).

Andrea Ghez och Reinhard Genzel fick Nobelpriset i fysik 2020 för arbetet med stjärnrörelserna kring Vintergatans centrum (Universitetet i Chicago).

Enligt NASA:s FAQ förutsäger Hawkingstrålning att svarta hål långsamt förlorar massa och till slut avdunstar. Teorin är ännu inte bekräftad.

The implication: källorna ger inget stöd för att ett svart hål skulle dra in jorden, eftersom ingen av dem beskriver ett sådant scenario.

Finns svarta hål på riktigt?

När upptäcktes svarta hål?

Tidslinjen nedan visar de viktigaste milstolparna. Datumen är kontrollerade mot källorna.

• 1915: Einstein förutsåg svarta hål genom allmän relativitetsteori (ESA).
• 1963: Astronomer kunde visa att objektet 3C 273 låg långt bort i universum (Forskning & Framsteg).
• 1971: John Archibald Wheeler föreslog namnet ”black hole” (NASA APOD FAQ).
• 1994: Hubble mätte gas som kretsar kring ett misstänkt svart hål i M87 (NASA Hubble).
• 2015: LIGO detekterade gravitationsvågor från en sammanslagning av två svarta hål (NASA).
• 10 april 2019: Event Horizon Telescope publicerade den första bilden av M87* (Svenska Wikipedia).
• 2020: Nobelpriset i fysik gick till arbetet med stjärnbanor kring Sagittarius A* (Universitetet i Chicago).
• 2022: Första bilden av Sagittarius A* publicerades (Illvet).

The pattern: de äldsta teorierna har tagit decennier att få observationer, medan gravitationsvågorna gav ett direkt bevis på bara en tioårsperiod efter att detektorerna började fungera.

Vem upptäckte svarta hål?

Ingen enskild person upptäckte svarta hål. Einstein förutsåg dem 1915, och Karl Schwarzschild tog fram en lösning till Einsteins ekvationer som beskriver gränsen för ett kollapsat objekt (Svenska Wikipedia).

Vad är bekräftat och vad är osäkert?

Observationer visar att svarta hål finns, även om det inte är bevisat bortom allt tvivel. Forskning & Framsteg pekar på att de starkaste mätningarna kommer från Sagittarius A* i Vintergatans mitt. Indirekta observationer sker via ackretionsskivor, som avger ljus i flera våglängder, inklusive röntgen (NASA Science).

Vad som är bekräftat

• Svarta hål förutsägs av Einsteins allmänna relativitetsteori (ESA).
• Gravitationsvågor från sammanslagna svarta hål har detekterats sedan 2015 (NASA).
• Bilden av M87* publicerades 2019 (NASA).

Vad som fortfarande är osäkert

• Hur supermassiva svarta hål bildades är inte klarlagt (Uppsala universitet).
• Direktkollaps av stora gasmoln är en alternativ teori som ännu inte är fastställd (Rymdstyrelsen).
• Vad som händer inuti händelsehorisonten är okänt (Rymdstyrelsen).
• Hawkingstrålning har inte upptäckts från astrofysiska svarta hål (NASA APOD FAQ).

Relaterad läsning: vetenskap om kropp och medvetande · hur många minuter på ett år

Vanliga frågor