HVOR HURTIGT SPINDE SORTE HULLER?

Send

Der er intet i universet mere ærefrygtindgydende eller mystisk end et sort hul. Alle deres hemmeligheder skjuler sig bag begivenhedshorisonten.

Hvordan ser de ud? Vi ved det ikke. De absorberer al den stråling, de udsender. Hvor store er de? Har de en størrelse, eller kan de være uendeligt tæt? Vi ved det bare ikke. Men der er et par ting, vi kan vide. Som hvor massive de er, og hvor hurtigt de roterer.

Vent, hvad? Spinning?

Overvej den massive stjerne, der kom foran det sorte hul. Den blev dannet af en solnebula, der vindede sin rotation ved at gennemsnit momentumet for alle de enkelte partikler i skyen. Efterhånden som den gensidige tyngdekraft trak stjernen sammen, roterede den hurtigere gennem bevarelsen af vinkelmoment. Når en stjerne bliver et sort hul, har den stadig al den masse, men komprimeres nu ned i et uendeligt mindre rum. Og for at bevare det vinklede momentum fremskyndes det sorte huls rotationshastighed ... meget. Hele historien om alt det sorte hul nogensinde forbrugt, gennemsnitligt ned til et enkelt nummer: spinhastigheden.

Hvis det sorte hul kunne krympe ned til en uendelig lille størrelse, ville du tro, at spinhastigheden også kan stige til uendelig. Men sorte huller har en hastighedsgrænse.

”Der er en hastighedsgrænse for spin af et sort hul. Det er slags indstillet efter, at jo hurtigere et sort hul snurrer, jo mindre er dets begivenhedshorisont. ”

Det er Dr. Mark Morris, en professor i astronomi ved UCLA. Han har brugt meget af sin tid på at undersøge mysterierne i sorte huller.

”Der er denne region, kaldet ergosfæren mellem begivenhedshorisonten og en anden grænse, uden for. Ergosfæren er et meget interessant område uden for begivenhedshorisonten, hvor en række interessante effekter kan forekomme. ”

Forestil dig begivenhedshorisonten for et sort hul som en kugle i rummet, og derefter omgiver dette sorte hul er ergosfæren. Jo hurtigere det sorte hul drejer sig, jo mere flater denne ergosfære ud.

”Hastighedsgrænsen er indstillet af begivenhedshorisonten, når den til sidst ved en høj nok drejning når singulariteten. Du kan ikke have det, der kaldes en nøgen singularitet. Du kan ikke få en entydighed udsat for resten af universet. Det ville betyde, at singulariteten i sig selv kunne udsende energi eller lys, og nogen udenfor faktisk kunne se det. Og det kan ikke ske. Det er den fysiske begrænsning af, hvor hurtigt det kan dreje sig. Fysikere bruger enheder til vinkelmoment, der er kastet i form af masse, hvilket er en underlig ting, og hastighedsgrænsen kan beskrives som vinkelmomentumet svarer til massen af det sorte hul, og det sætter hastighedsgrænsen. ”

Tænk engang. Det sorte hul drejer sig op til det punkt, at det lige er ved at afsløre sig selv. Men det er umuligt. Fysikkens love lader det ikke snurre hurtigere. Og her er den fantastiske del. Astronomer har faktisk opdaget supermassive sorte huller, der spinder ved de grænser, der er forudsagt af disse teorier.

Et sort hul i hjertet af galaksen NGC 1365 drejer med 84% lysets hastighed. Den har nået den kosmiske hastighedsgrænse og kan ikke spinde hurtigere uden at afsløre dens entydighed.