Sorte huller er skræmmende, og nogle af de mest spændende og mystiske genstande i universet. Men hvad er et sort hul? Sorte huller er i det væsentlige genstande i rummet, der er så ekstremt massivt og tæt, at intet kan undslippe deres tyngdepunkt, inklusive lys (det er derfor, de kaldes sort huller). Dette fører til nogle interessante scenarier vedrørende fysik i nærområdet omkring et sort hul.
Teorien om generel relativitet relativiserer, at alt med masse kurver rummet i rumtiden, og denne krumning er det, vi kender som tyngdekraft. Det mest populære (og meget beskrivende) eksempel til at illustrere, hvordan dette fungerer, er det med en gummiplade. Billedbehandling, at du har et stort ark elastisk gummi, der strækkes med rimelighed. Dette ark er en 2-dimensionel repræsentation af rummet (som har tre dimensioner, men for at gøre det lettere at illustrere bruger vi to). Hvis du lægger en lille marmor på arket, får den en lille indrykkning i gummiet. Forestil dig, at marmoren er en planet, og hvis du har en af de seje glasstribede kugler, kan den endda ligne Jupiter. Når du ruller en lille sten (som skaber sin egen, meget lille indrykk) ved marmoren, kan du muligvis bemærke, at rullestenen vender mod indrykket af marmoren. Grundlæggende trækker marmoren den lille sten i retning af den på grund af dens tyngdekraft.
Hvis du nu placerer en bowlingkugle på arket, som er meget mere massiv, skaber det en meget større indrykk, der sandsynligvis vil fælde rullestenen, da den rullede forbi. Bowlingkuglen repræsenterer meget godt noget som en stjerne i dette eksempel. Et sort hul er al stjerne, men i et meget lille rum, nok til at indrykke gummipladen nok, så intet du ruller ved indrykket på det sorte hul inden for en bestemt afstand - uanset hvor hurtigt du får det til at gå - kan undslippe. Området omkring et sort hul, hvorfra intet kan flygte, kaldes begivenhedshorisonten, og hvor stort dette område er afhænger af størrelsen på selve det sorte hul.
Et stjernet sort hul dannes, når en stjerne, der har en kerne over ca. 3 solmasser, nærmer sig slutningen af sin levetid, og fusionsprocesserne inde i stjernen ikke længere skubber ud tilstrækkeligt mod det indre tyngdekraft, hvilket får stjernen til at implodere . Når sagen inde i stjernen er komprimeret til under en bestemt radius - kaldet Schwarzschild Radius efter matematikeren, der formulerede den - dannes et sort hul.
Supermassive sorte huller er dem, der dannes i midten af galakser, og de kan variere i milliarder af solmasser. For eksempel har det supermassive sorte hul i midten af Mælkevejen en masse på omkring 40.000 solskins, og sagen, der omgiver det - kaldet 'accretion disk' - er en enorm 4 milliarder soler. Hvordan dannes supermassive sorte huller? Her er en fremragende, detaljeret artikel om supermassive sorte huller, der går over nogle af de konkurrerende teorier om deres dannelse.
Sorte huller findes i forskellige størrelser afhængigt af deres masse. For eksempel, hvis solen skulle blive et sort hul (det vil dog ikke, fordi det er alt for lille), vil det sorte huls radius være omkring 3 km (1,86 miles). Hvis Jorden gennem et eller andet underligt sæt omstændigheder blev komprimeret til et rum, der er mindre end Scwarzschild Radius, ville det sorte hul være omtrent på størrelse med en jordnødde.
I midten af et sort hul ligger det, der kaldes en singularitet, hvor massen af det sorte hul komprimeres til et volumen på nul, og muligheden for generel relativitet til at beskrive, hvad der sker her, nedbrydes.
Hvordan ved vi, at der findes sorte huller, hvis de ikke udsender noget lys? Bevis for stjernernes sorte huller kommer fra at observere deres interaktion i binære systemer, og supermassive sorte huller kan observeres ved hjælp af røntgen-teleskoper såvel som gennem den tyngdekraft, de udøver på stjernerne i en galakse.
For at lære mere om sorte huller er der ganske mange ressourcer på nettet. For det første har Hubblesite et fremragende encyklopædi, ligesom Stardate.org. Du kan også tjekke resten af vores sektion om sorte huller i Vejledningen til rummet, eller lytte til de flere Astronomy Cast-episoder om emnet, som afsnit 18, eller spørgsmålene viser om sorte, sorte huller.
Kilder: NASA: Blackholes, NASA: Stars, Hyperphysics
