Vad heter det närmaste svarta hålet

För andra betydelser, titta mörk hål (olika betydelser).

Ett svart hål existerar, i enlighet med den allmänna relativitetsteorin, enstaka koncentration från massa tillsammans en således starkt gravitationsfält för att ingenting, ej ens ljus, förmå övervinna kroppens gravitation.

ämne alternativt ljus vilket kommer in innanför detta svarta hålets händelsehorisont förblir var samt kunna inte någonsin anlända ut igen, förutom eventuellt oerhört långsamt inom form eller gestalt från Hawkingstrålning. Man förmå ej heller åstadkomma ett reflektion alternativt spegelbild genom för att illuminera detta tillsammans med ett ljuskälla samt ej heller erhålla någon kunskap angående ämne liksom försvunnit in inom hålet.

Svarta hål upptäcktes ursprunglig vilket enstaka möjlig svar mot den allmänna relativitetsteorins ekvationer samt fanns inledningsvis ett rent teoretisk konstruktion. Numera besitter man genom astronomiska observationer observerat svarta hål inom universum genom deras effekter vid omkringliggande ämne. detta inledande säkra beviset vid för att svarta hål existerar publicerades 2016 då vetenskapsman lyckades upptäcka gravitationsvågor ifrån ett kollision mellan numeriskt värde svarta hål likt bör äga varit 29 respektive 36 gånger således massiva liksom solen, smält samman 1,3 miljarder ljusår bort.^[1]

Den 10 april 2019 publicerade Event Horizon Telescope ett foto från en supermassivt mörk hål inom galaxen Messier 87.^[2] Bilden existerar resultatet från koordinerade observationer tillsammans en nätverk från radioteleskop spridda ovan jorden.

detta svarta hålets massa uppskattas mot 6,5 miljarder solmassor.^[3]

Idéhistoria

[redigera | redigera wikitext]

Idén ifall enstaka lekamen därför massiv för att ej ens ljus kunna undslippa den lades ursprunglig fram från den brittiske geologen John Michell 1783 inom ett artikel insänd mot Royal Society.^[5] Den ledande uppfattningen angående ljuset fanns då för att detta bestod från partiklar, ofta kallade korpuskler.

Newtons gravitationsteori samt begreppet flykthastighet plats nära denna period ganska väl kända. Michell beräknade för att enstaka lekamen tillsammans med 500 gånger solens radie samt ungefär identisk densitet skulle äga enstaka flykthastighet vid ytnivån liksom motsvarade ljusets hastighet, vilket betydde för att kroppen skulle existera osynlig.

tillsammans Michells egna ord:^[6]

”	If the semi-diameter of a sphere of the same density as the Sun were to exceed that of the Sun in the proportion of 500 to 1, a body falling from an infinite height towards it would have acquired at its surface greater velocity than that of light, and consequently supposing light to be attracted bygd the same force in proportion to its vis inertiae [inertial mass], with other bodies, all light emitted from such a body would be made to return towards it bygd its own proper gravity.	„
– John Michell

Michell ansåg detta plats osannolikt dock fullt möjligt för att flera liknande objekt skulle behärska finnas inom kosmos.^[6]

1796 lade den franske matematikern Laplace fram identisk koncept inom sin Exposition ni Système ni Monde.

Astronomer ifrån europeisk Southern Observatory (ESO) äger upptäckt detta allra närmaste kända svarta hålet, bara 1000 ljusår ifrån jorden.

Avsnittet fanns inom dem numeriskt värde inledande utgåvorna dock blev tagna försvunnen ifrån samt tillsammans den tredjeplats då detta började komma experiment såsom visade ljusets vågegenskaper.^[7] Idén angående svarta hål fick många lite uppmärksamhet beneath 1800-talet eftersom ljus ansågs artikel enstaka vågrörelse liksom saknade massa samt ej påverkades från gravitation.

Albert Einsteins allmänna fysikens teori 1915 förändrade detta. han ägde redan tidigare demonstrerat för att gravitation faktiskt påverkar ljus. Några månader efter publiceringen från allmänna relativitetsteorin publicerade Karl Schwarzschild lösningen vid ekvationen såsom beskriver gravitationsfältet hos ett punktformig massa i enstaka inom övrigt tom rymd samt antydde därmed för att detta oss idag kallar mörk hål teoretiskt kunde existera.

Schwarzschild-radien existerar idag känd liksom radien hos en icke roterande mörk hål dock förstods ej då – Schwarzschild egen trodde ej för att fenomenet manifesterade sig fysiskt.

Det svarta hålet likt upptäcktes tillsammans hjälp från rymdteleskopet James b sträcker sig tillbaka mot universums start, på grund av mer än 13 miljarder tid sedan.

På 1920-talet hävdade Subramanyan Chandrasekhar för att speciella relativitetsteorin implicerade för att ett icke roterande lekamen tillsammans med massa överstigande enstaka viss gräns – idag känd vilket Chandrasekhargränsen – skulle kollapsa, eftersom ingenting fanns vilket kunde hindra kollapsen. Arthur Eddington argumenterade emot teorin samt hävdade för att något oundvikligen skulle stoppa kollapsen.

Robert Oppenheimer (tillsammans tillsammans H. Snyder) förutsade för att massiva stjärnor kunde genomgå ett dramatisk gravitationskollaps. Svarta hål kunde inom princip uppstå inom naturen. beneath ett period kallades sådana kroppar frusna stjärnor eftersom kollapsen skulle behärska iakttagas vilket ett hastig nedsaktning till för att sedan övergå inom rött närmare Schwarzschildradien.

Det svarta hålets massa uppskattas mot 6,5 miljarder solmassor.

dem tills vidare hypotetiska svarta hålen fick dock ej särskilt många uppmärksamhet förrän beneath detta sena 1960-talet.

Intresset till sammanstörtade objekt tändes vid nytt 1967 inom samt tillsammans upptäckten från pulsarer. kreditkort därefter myntades termen svart hål (black hole) från den teoretiske fysikern John Wheeler.

Dessförinnan ägde uttrycket svart stjärna (black star) emellanåt använts. Uttrycket förekommer bland annat inom en tidigt del från Star Trek samt förekom även efter 1967. "Svart hål" äger inom översättning mot bland annat franska samt ryska enstaka innebörd såsom väcker anstöt, vilket redogör för att uttrycket "svart stjärna" inom viss mån lever kvar.

Kvalitativ fysik

[redigera | redigera wikitext]

Svarta hål, inom sin moderna tolkning, beskrivs från allmänna relativitetsteorins modell från enstaka krökt rumtid.

Att ramla in

[redigera | redigera wikitext]

Föreställ dig ett astronaut liksom faller tillsammans med fötterna före in mot en enkelt (icke-roterande) mörk hål från Schwarzschild-typ. ett avlägsen observatör skulle titta astronautens fall sakta från då denne närmar sig händelsehorisonten, eftersom i enlighet med denna avlägsna observatör går den fallande astronautens ur allt långsammare ju närmare detta svarta hålet astronauten kommer, således kallad tidsdilatation, samt mot slut står klockan stilla då astronauten kommer fram mot den sålunda kallade händelsehorisonten.

Den avlägsna observatören kommer även för att titta för att astronauten blir allt rödare, eftersom även ljuset såsom sänds ut ifrån observatören svänger allt långsammare samt därmed får allt längre våglängd. inom teorin skulle detta förefalla såsom ifall astronauten inte någonsin riktigt når händelsehorisonten. inom verkligheten, eftersom astronauten utsänder en ändligt antal fotoner innan han når horisonten, skulle dock den sista fotonen ifrån astronauten nå observatören inom något ögonblick samt sedan skulle astronauten existera borta på grund av ständigt.

Från sin personlig betraktelsepunkt skulle däremot astronauten nå händelsehorisonten inom ett ändlig tidsperiod samt sedan gå vidare in mot den singularitet, vilket finns inom detta svarta hålets centrum, efter ett ändlig period. då astronauten väl nått händelsehorisonten förmå denne ej ses ifrån detta utanförliggande universum. Astronauten kunna däremot ännu titta resten från universum, samt i enlighet med astronauten går tiden allt snabbare inom detta utanförliggande universumet samt ljuset därifrån blir allt blåare.

i enlighet med astronauten inträffar detta ej något speciellt då han passerar händelsehorisonten, dock då han närmar sig singulariteten kommer skillnaden inom gravitation mellan fotända samt huvudända för att öka, samt denne kommer för att uppleva sig utsträckt samt slutligen itusliten. mot slut blir skillnaden inom gravitationen sålunda kraftfull för att den sliter sönder atomer, atomkärnor samt elementarpartiklar.

Det svarta hål såsom ligger närmast jorden, Gaia BH1, upptäcktes 2022 samt ligger 1560 ljusår bort.

detaljerad då en objekt slits itu från denna tidvattenskraft beror vid detta svarta hålets massa samt objektets storlek. Ju större objektet existerar desto tidigare slits detta sönder, dock ju tyngre detta svarta hålet existerar desto närmare måste objektet anlända innan detta slits sönder. till några från dem största svarta hålen, vilka finns inom galaxernas kärnor, är kapabel ett hel himlakropp passera genom händelsehorisonten innan den slits sönder, medan en mörk hål tillsammans med enstaka massa vilket ett himlakropp förvränger ett grannstjärna, då den fyller år sin Roche-lob, samt drar ut gas ifrån den, medan himlakroppen ligger långt utanför detta svarta hålets händelsehorisont.

Händelsehorisonten

[redigera | redigera wikitext]

Händelsehorisonten existerar ett teoretisk yta, vilket släpper igenom vad likt helst liksom faller in ifrån utsidan, dock ingenting är kapabel passera ut genom horisonten oavsett hur massiv kraft vilket används. Strax utanför händelsehorisonten existerar detta dock möjligt för att lämna detta svarta hålet, angående tillräcklig kraft används.

Händelsehorisonten existerar alltså ett ovillkorlig "point of no return".

Eftersom inga partiklar kunna komma ut ur detta svarta hålets innandöme, är kapabel ingen resultat tränga ut mot ett utanförvarande observatör. i enlighet med klassisk fysikens teori är kapabel en mörk hål fullständigt beskrivas tillsammans med tre parametrar: massa, rörelsemängdsmoment samt elektrisk laddning.

Denna princip existerar vad vilket avses tillsammans med uttrycket "Svarta hål besitter inget hår" (Black holes have no hair).^[8]

Tiden saktas ned på grund av en objekt inom en mörk håls gravitationsfält, samt nära händelsehorisonten blir tidsdilatation oändligt massiv. Därmed kommer även rödförskjutningen nära horisonten för att bli oändligt massiv.

från detta samt den således kallade Hawking-strålningen följer för att horisonten omges från enstaka tunn varm atmosfär från strålning.

Singulariteten

[redigera | redigera wikitext]

I centrum från detta svarta hålet befinner sig ett gravitationell singularitet, ett ställe var den allmänna relativitetsteorin förutsäger för att rumtiden existerar oändligt krökt, detta önskar yttra gravitationen existerar oändligt kraftfull.

Rumtidens struktur inom en mörk hål existerar sådan för att allting såsom kommer innanför händelsehorisonten besitter singulariteten inom sin kommande framtiden samt därmed ej är kapabel undvika för att träffa denna. Detta betyder för att detta svarta hålet skiljer sig ifrån detta liksom beskrevs från Michell 1793. beneath Michells teori existerar flykthastigheten inom samt på grund av sig lika tillsammans ljusets hastighet, dock detta vore ännu möjligt för att mot modell utifrån hissa upp objekt ifrån insidan från händelsehorisonten.

Allmänna relativitetsteorin eliminerar dessa kryphål, eftersom då ett gång en objekt gått förbi inom händelsehorisonten kommer dess tidslinje för att äga ett slutpunkt på grund av själva tiden, samt inga tänkbara världslinjer är kapabel överkorsa händelsehorisonten enstaka andra gång. Dessutom förmå inget rep från ändlig längd förbinda ett punkt utanför horisonten tillsammans enstaka punkt innanför då repets längd, sett utifrån, reducerar ju närmare händelsehorisonten detta kommer.

Roger Penrose la 1969 fram enstaka matematisk förmodan, likt brukar kallas den kosmiska censurförmodan, i enlighet med vilken enstaka gravitationell singularitet ständigt döljs innanför ett händelsehorisont.^[9] dem flesta teoretiker tolkar den matematiska singulariteten vilket ett tecken vid för att den nuvarande teorin ej existerar fullständig alternativt helt rätt, därför för att andra fenomen blir aktuella då enstaka partikel närmar sig centrum.

Roterande svarta hål

[redigera | redigera wikitext]

Teoretiskt sett existerar händelsehorisonten hos en icke-roterande mörk hål enstaka sfärisk yta, samt dess singularitet existerar (informellt uttryckt) ett punkt. ifall detta svarta hålet roterar, vilket existerar en troligt arv ifrån ursprungsstjärnans cirkelrörelse före kollapsen, kommer rumtiden kring detta svarta hålets händelsehorisont för att forma enstaka ergosfär.

vid bas från frame-dragging existerar detta omöjligt för att befinna sig inom vila inom ergosfären, utan istället tvingas man för att följa tillsammans inom detta svarta hålets cirkelrörelse. Ergosfären besitter enstaka ellipsoidisk struktur. eftersom ergosfären ligger utanför händelsehorisonten, förmå partiklar existera inuti den utan för att oundvikligen dras in innanför händelsehorisonten, samt beneath vissa omständigheter kunna dem slungas ut ur den igen tillsammans oerhörd kraft, samt vid sålunda sätt dra ut energi ur detta svarta hålet – därav namnet ergosfär ("arbetande sfär") eftersom den förmå utföra jobb.

Att svarta hål roterar tillsammans upphöjd hastighet vet man redan, dock astronomer besitter för tillfället undersökt hur snabbt en mörk hål inom Vintergatan roterar. Resultatet från studien visade för att detta svarta hålet snurrade runt sig egen tillsammans med ungefär ljusets hastighet ^{[förtydliga]} , samt för att rymden runt hålet följer tillsammans med.

Hålet ligger 35 000 ljusår ifrån jorden, inom stjärnbilden Örnen. Hålet utgör tillsammans tillsammans ett vanlig himlakropp en således kallat dubbelstjärnsystem. detta likt gjorde detta möjligt för att mäta hastigheten plats för att hålet sög mot sig gas ifrån sin stjärnpartner. detta äger givit forskarna ett fräsch insikt inom hur enstaka gammablixt uppstår.

Entropi samt Hawkingstrålning

[redigera | redigera wikitext]

1971 visade Stephen Hawking för att händelsehorisontens yta inte någonsin är kapabel minska. Detta förefaller anmärkningsvärt likt termodynamikens andra team tillsammans yta inom rollen likt oordning. Därför föreslog Jacob Bekenstein för att entropin hos en mörk hål borde artikel proportionell mot dess händelsehorisonts yta.

1975 applicerade Hawking kvantfältteori vid ett semi-klassisk krökt rumstids-modell samt upptäckte för att svarta hål förmå utstråla värmestrålning, kallad Hawkingstrålning^[10]. tillsammans detta vilket stöd kunde denne beräkna entropin vilket många riktigt bekräftade Bekensteins ett antagande eller en förklaring som föreslås för att förklara något samt visade sig existera proportionell mot ytan.

en mörk hål existerar alltså ej fullständigt mörk, även angående temperaturen samt utstrålningen ifrån en mörk hål tungt såsom enstaka himlakropp alternativt tyngre existerar helt försumbar. Däremot blir effekten avgörande på grund av hypotetiska svarta minihål, vilka förmå avdunsta samt mot slut försvinna inom ett skur från strålning.

Slutsatsen existerar för att varenda mörk hål såsom ej förmå dra mot sig färsk massa besitter enstaka ändlig livstid såsom existerar direkt proportionell mot dess massa.

Hawkingstrålningens attribut bestäms i enlighet med halvklassisk teori från detta svarta hålets attribut, liksom i enlighet med no hair-teoremet, bestäms från detta svarta hålets massa, rörelsemängdsmoment samt elektriska laddning.

detta innebär för att varenda mörk hål såsom äger identisk värden vid dessa parametrar skulle sända ut identisk strålning oberoende från vilken struktur från ämne likt detta svarta hålet besitter bildats från ifrån start. Detta betyder för att nästan all data ifall denna ämne går förlorad då detta svarta hålet avdunstar, dock i enlighet med kvantmekaniken måste denna data bevaras, vilket leder fram mot den därför kallade informationsparadoxen^[11].

Stephen Hawking antog ifrån start ståndpunkten för att denna informationsförlust fanns reell, medan den nederländske fysikern Gerard t'Hooft samt den amerikanske fysikern Leonard Susskind invände för att kvantmekanikens krav vid för att informationen måste bevaras existerar därför fundamentalt för att informationen måste finnas kvar inom någon form eller gestalt efter för att detta svarta hålet besitter avdunstat, mot modell inkodat inom den utsända strålningen, alternativt genom för att någon struktur från relik från detta svarta hålet finns kvar efteråt^[12].

vid 1990-talet föreslog Susskind samt medarbetare för att detta finns enstaka form eller gestalt från svart-håls-komplementaritet, var numeriskt värde helt olika händelseutvecklingar ger komplementära beskrivningar från vilket vilket sker kring detta svarta hålet, analogt tillsammans hur kvantmekaniska struktur är kapabel beskrivas vilket vågor alternativt partiklar.

inom Susskinds skildring är kapabel oss å en sidan titta vid hur enstaka observatör vilket faller in mot en mörk hål ifrån sin personlig synpunkt vid ett ändlig period faller genom händelsehorisonten samt når fram mot singulariteten inom detta svarta hålets centrum. i enlighet med enstaka observatör vid utsidan kommer den fallande observatören för att röra sig allt långsammare då han närmar sig detta svarta hålets händelsehorisont.

Omedelbart utanför händelsehorisonten stöter denne vid ett många varm atmosfär, inom vilken denne omvandlas till ånga samt informationen ifall honom strålas därifrån ut inom den omgivande rymden. enstaka tillväxt samt bedömning från detta besitter lett fram mot den således kallade brandväggshypotesen^[13][14], liksom föreslår för att den infallande observatören brinner upp nära horisonten.

På 1990-talet lyckades man även visa för att detta existerar möjligt för att beräkna entropin på grund av vissa svarta hål ifrån strängteori. detta går även för att beräkna hur många kunskap liksom kunna lagras inom ett viss volym, samt detta visar sig då för att denna existerar densamma likt den resultat likt förmå rymmas inom händelsehorisonten på grund av en mörk hål tillsammans identisk volym.

Uttryckt inom begrepp från oordning betyder detta för att en mörk hål existerar en maximum-entropi-objekt, därför för att den högsta entropin hos en plats inom rymden existerar lika tillsammans med entropin hos detta största svarta hål likt ryms inom området.

Detta ledde mot förslaget ifall den holografiska principen^[15] för att inom ett förlängning skulle läka universum behärska ses likt en 3d-projektion var informationen ifall detta 3d universumet existerar lagrat inom enstaka tvådimensionell yta, noggrann likt en vanligt platt 3d-projektion beskriver enstaka tredimensionell struktur.

Den 21 juli 2004 föreslog Hawking för att svarta hål mot slut sänder ut kunskap ifall vilket dem dragit in inom sitt inre samt ändrade därmed sin tidigare modell ifall slutlig informationsförlust. han föreslog för att kvantstörningar vid ytan kunde låta kunskap flyga eller fly undan ifrån en mörk hål, sålunda för att den är kapabel påverka Hawkingstrålningen.

en sätt för att titta vid hur strålningen små frukter från växter tillsammans sig kunskap ifrån detta svarta hålet existerar för att kvanttillstånden inom detta svarta hålets inre existerar sammanflätade tillsammans med dem hos den utsända strålningen^[16]. Processen såsom producerar Hawkingstrålningen blir då icke-lokal^[17] samt detta äger föreslagits för att den denna plats icke-lokaliteten kunna observeras inom gravitationsstrålningen ifrån kolliderande svarta hål alternativt såsom variationer ovan tidsperiod inom bilder från svarta hål^[18] .

Svarta hål inom verkligheten

[redigera | redigera wikitext]

Svarta hål är kapabel enklast beskrivas likt "döda" stjärnor. ett större himlakropp äger kollapsat beneath sin personlig vikt samt gravitationen hos detta nya objekt besitter blivit sålunda kraftfull för att elektromagnetisk strålning (bl.a.

ljus) ej förmå ta sig ifrån dess yta. Allmän fysikens teori (liksom dem flesta modeller ifall gravitation) säger ej bara för att svarta hål kan finnas, utan förutsäger för att dem kommer för att ta struktur inom naturen närhelst tillräckligt massiv mängd ämne packas inom ett viss område, genom en skeende såsom kallas gravitationskollaps.

då massan inom område ökar, deformeras rumtiden omkring den allt mer. då flykthastigheten vid en visst avstånd ifrån centrum ökat mot ljushastigheten, formas ett händelsehorisont inom vilken ämne oundvikligen måste kollapsa in mot ett enda punkt samt ett singularitet uppstår.

Kvantitativ utvärdering från detta resonemang ledde mot förutsägelsen för att detta ej finns några stabila konfigurationer till kalla himlakroppar tillsammans enstaka massa större än ungefär tre gånger solens massa, utan dessa existerar tvingade för att genomgå ett gravitationskollaps mot en mörk hål.

inom praktiken leder detta mot för att tunga stjärnor tillsammans med massor större än åtta gånger solens massa kommer för att explodera såsom supernovor samt forma neutronstjärnor alternativt svarta hål, beroende vid hur många massa såsom kastas ut beneath explosionen. Mindre svarta hål skulle äga kunnat bildats beneath universums allra inledande stadier, samt skulle inom således fall utgöra mörk urtidshål såsom skulle behärska äga betydligt mindre massor.

Supermassiva svarta hål (supertunga svarta hål) tillsammans massa motsvarande miljoner alternativt miljarder gånger solens massa skulle även behärska skapas ifall tillräckligt flera stjärnor befann sig vid en tillräckligt region inom rymden alternativt tillräckligt flera sögs in inom en ursprungligt mörk hål, alternativt ifall flera svarta hål slogs samman.

dem nödvändiga förutsättningarna anses allmänt finnas inom centrum från större galaxer inklusive Vintergatan.

Detektion från svarta hål

[redigera | redigera wikitext]

Svarta hål är kapabel detekteras vid tre sätt.

1. Observation från objekt inom deras att vara nära något, detta önskar yttra hur dem påverkar den omedelbara rymden runt omkring sig.

   Ledtrådar är kapabel artikel gravitationslinser alternativt kroppar vars rörelse förefaller påverkas från osynliga objekts gravitation. detta besitter även filmats hur detta ser ut då en mörk hål "äter upp" enstaka himlakropp, heliumgasen lägger sig liksom en briljant halsprydnad runt detta svarta hålet.

2. Observation från gammastrålning.
3. Observation från röntgenstrålning.

   Båda dessa strålningstyper bildas inom ackretionsskivor, likt kunna omge dem svarta hålen.

Den maximalt avslöjande manifestationen från en mörk hål tros komma ifrån ämne vid väg för att slukas från detta svarta hålet, vilken samlas inom ett virvel liknande vätska nära en avlopp, enstaka ackretionsskiva tillsammans med extremt upphöjd temperatur samt cirkelrörelse.

Friktionen inom materien inom denna papper alstrar således många energi för att stora mängder strålning inom typ av ljus som inte kan ses med blotta ögat samt röntgen utsänds. Värmeutvecklingen existerar många produktiv samt kunna omvandla upp mot 10 % från ett partikels massa mot strålning, jämfört tillsammans fusion såsom endast omvandlar några erhålla andel.

en annat iakttagbart fenomen existerar tunna strålar från ämne liksom tillsammans relativistisk hastighet kastas ut längs tillsammans diskens centrumaxel.

Ackretionsskivor, utkastningsstrålar samt roterande objekt finns dock samtliga även nära andra objekt, liksom mot modell neutronstjärnor. Kroppars beteende nära liknande objekt liksom alltså ej existerar svarta hål stämmer ej helt, dock många nära, överens tillsammans med beteendet omkring en mörk hål.

detta existerar därför ofta svårt för att skilja vid neutronstjärnor samt svarta hål, bortsett ifrån för att vissa fenomen bara uppträder ifall detta kompakta objektet existerar ett neutronstjärna. enstaka neutronstjärna besitter ett fast yta, såsom den infallande gasen mot slut kommer för att kollidera tillsammans med. ifall neutronstjärnan därtill äger en starkt område runt en magnet där magnetiska krafter verkar kommer detta bara för att ske nära neutronstjärnans poler, därför för att detta uppstår numeriskt värde varma fläckar vid neutronstjärnan, vilka förmå observeras genom för att dem rör sig tillsammans neutronstjärnans cirkelrörelse, inom neutronstjärnor tillsammans med svagare område runt en magnet där magnetiska krafter verkar kunna detta istållet byggas upp en lager från stjärnmateria vid neutronstjärnans yta.

Efter en tag blir detta lager instabilt samt detta uppstår enstaka termonukleär explosion, liksom syns vilket en eruption från röntgenstrålning. dem starkaste svarta hål-kandidaterna existerar objekt, liksom ej uppvisar något från dessa beteenden, samt var man förmå visa för att dem existerar tyngre än den högsta massan till ett neutronstjärna.

Typer från svarta hål såsom upptäckts

[redigera | redigera wikitext]

En avgörande mängd astronomisk vittnesbörd till svarta hål besitter hunnit inkomma inom numeriskt värde skilda massa-kategorier:

• stellära svarta hål, tillsammans massa liknande ett vanlig himlakropp (4-15 gånger solens massa).
• supermassiva svarta hål tillsammans med massa omkring möjligen 1 % från massan hos enstaka typisk galax.

  dem supermassiva objekten observeras omväg genom för att iaktta hur omkringliggande objekt samt ämne uppträder.

Dessutom finns vissa indikator vid existensen från mellanmassiva svarta hål, tillsammans massa motsvarande några tusen gånger solens massa.

Roger Penrose visade för att svarta hål existerar enstaka direkt resultat från den allmänna relativitets-teorin.

Dessa svarta hål skulle behärska artikel upphovet mot supermassiva svarta hål.

Stellära svarta hål identifieras inom inledande grabb genom för att iaktta ackretionsskivor tillsammans riktig storlek samt hastighet, dock liksom saknar den uppflammande strålning såsom andra massiva objekt uppvisar. Stellära svarta hål anses äga koppling mot förekomsten från gammablixtar.

De inledande kandidaterna mot svarta hål hittades inom aktiva galaxcentra samt kvasarer, båda upptäckta från radioastronomer vid 1960-talet. Den verksamma omvandlingen från massa genom friktionen inom ackretionsskivan mot en mörk hål förefaller artikel den enda tillgängliga förklaringen mot dem enorma mängder energi vilket utstrålas från dessa objekt.

Framläggandet från denna teori vid 1970-talet undanröjde även den viktigaste invändningen mot för att kvasarer skulle existera avlägsna galaxer, nämligen för att ingen kroppslig mekanism vore kapabel för att alstra därför många energi.

Utifrån 1980-talets observationer från stjärnors rörelser nära galaxcentra antas numera för att supermassiva kompakta objekt måste finnas inom centrum från dem flesta galaxer, inklusive Vintergatan.

Sagittarius A* anses allmänt artikel den maximalt sannolika kandidaten till platsen till en supermassivt objekt inom centrum från Vintergatan.

Dessa galaktiska centrala supermassiva kompakta objekt åstadkommer enorm strålning då dem suger in gas samt damm – mot dess för att all på grund av tillfället något som ligger nära eller är i närheten ämne sugits in samt processen stannar upp.

Modellen förmå artikel periodisk, dock redogör varför detta just idag ej verkar finnas några något som ligger nära eller är i närheten kvasarer.

År 2020 rapporterade en forskarlag nära Europeiska sydobservatoriet (ESO) angående detta närmaste kända svarta hålet, beläget vid endast 1000 ljusårs avstånd inom stjärnsystemet HR 6819.

enstaka korrelation äger konstaterats mellan tillväxten hos detta svarta hålet inom galaxkärnan samt storleken hos den klotformade komponenten inom galaxens form eller gestalt – antingen detta existerar ett elliptisk galax alternativt rör sig ifall den grövre delen från ett spiralgalax. Någon fysikalisk bakgrund mot detta empiriska sambandet besitter ännu ej uppdagats.

Några indikationer vid massiva svarta hål inom centrum från klotformade stjärnhopar äger man ej funnit, vilket antyder för att dessa existerar fundamentalt olik än galaxer.

Än därför länge äger inga troliga "svarta urtidshål" iakttagits.

Astrofysikens matematik på grund av superkompakta objekt

[redigera | redigera wikitext]

Schwarzschildlösningen

[redigera | redigera wikitext]

Svarta hål förutsägs från Albert Einsteins allmänna fysikens teori.

Särskilt förutsägs dem från Schwarzschildmetriken, ett från dem allra första lösningarna mot Einsteins ekvationer upptäckt från Karl Schwarzschild 1915. Lösningen beskriver rumtidens krökning omkring en statiskt samt sfäriskt symmetriskt objekt i enstaka på grund av övrigt tom rymd, var metriken är^[19]

,

där dem naturliga enheterna används samt existerar rymdvinkeln, detta önskar yttra metriken vid enstaka 2-sfär.

Enligt Schwarzschilds svar kommer en objekt tillsammans med gravitation för att kollapsa samt bli en mörk hål, angående dess radie existerar mindre än ett viss gräns, vilken kallas Schwarzschild-radien. beneath denna radie existerar rumtiden sålunda krökt för att varenda ljus likt utstrålas kommer för att böjas in mot gravitationens centrum. eftersom relativitetsteorin förbjuder för att ett partikel rör sig snabbare än ljushastigheten kommer allt inom Schwarzschild-radien – inklusive själva beståndsdelarna inom detta kollapsande objektet – för att kollapsa in mot objektets centrum.

enstaka gravitationell singularitet, enstaka område tillsammans med potentiellt oändlig densitet, bildas inom denna punkt. eftersom ej ens ljus kunna undslippa inifrån Schwarzschild-radien skulle en klassiskt mörk hål verkligen existera svart.

Schwarzschild-radien ges från r_s=2M inom relativistiska enheter vilket ovan, alternativt

där G existerar gravitationskonstanten, M existerar massan objektet, samt c ljushastigheten.

på grund av ett lekamen tillsammans identisk massa vilket jorden existerar Schwarzschild-radien bara 9 mm – ungefär likt ett stenkula.

Genomsnittsdensiteten innanför Schwarzschild-radien reducerar på grund av ökande massa hos objektet, därför för att medan en mörk hål tillsammans jordens massa skulle äga enstaka medeldensitet vid 2 · 10³⁰ kg/m³ därför skulle en supermassivt mörk hål ifall 10⁹ gånger solens massa äga enstaka densitet ifall bara cirka 20 kg/m³, mindre än vatten!

Genomsnittsdensiteten ges från

Eftersom jordens genomsnittsradie existerar 6371 km, skulle jorden behöva komprimeras 4 · 10²⁶ gånger på grund av för att kollapsa samt bli en mörk hål. på grund av en objekt tillsammans solens massa existerar Schwarzschild-radien omkring 3 km – solens radie existerar omkring 700 000 km.

Även då solen förbränt allt sitt bränsle samt krympt ihop, kommer den för att artikel avsevärt större (åtskilliga tusen km) än den Schwarzschild-radie såsom svarar mot dess massa. Massivare stjärnor däremot är kapabel kollapsa redan innan dem brunnit ut.

Andra lösningar

[redigera | redigera wikitext]

Mer generella svarta hål är kapabel även förutsägas tillsammans med mer komplicerade lösningar mot Einsteins ekvationer.

ursprunglig ut strax efter Schwarzschild plats Hans Reissner samt Gunnar Nordström tillsammans motsvarande svar på grund av ett elektriskt laddad, sfärisk, icke-roterande lekamen, Reissner–Nordström-metriken (1916–1918).

för att hitta exakta lösningar mot dem mer rimliga roterande himlakropparna existerar betydligt svårare, då dessa ekvationer blir högst icke-linjära. dem förblev olösta inom närmare 50 tid.

Det blev Roy Kerr liksom fann lösningen mot detta roterande svarta hålet tillsammans med Kerrmetriken likt äger enstaka ringformig singularitet.^[20] numeriskt värde tid senare fann Ezra T.

Newman den axialsymmetriska lösningen mot Einsteins fältekvationer till en mörk hål likt både roterar samt existerar elektriskt laddat.^[21][22] Denna struktur till den metriska tensorn kallas till Kerr–Newman-metrik samt existerar enstaka förenkling från Kerrmetriken. dem fyra exakta lösningarna förmå summeras inom tabellform sålunda här:

där Q står till himlakroppens elektrisk laddning samt J existerar dess rörelsemängdsmoment.

Fotonsfär

[redigera | redigera wikitext]

enstaka fotonsfär existerar, åtminstone teoretiskt, en sektor var gravitationen existerar noggrann lagom kraftfull till för att hålla fotoner cirklande runt detta svarta hålet. enstaka fotonsfärs radie är:

Där G betecknar gravitationskonstanten, M betecknar hålets massa, c betecknar ljusets hastighet inom vakuum samt r_s existerar Schwarzschildradien.

Maskhål

[redigera | redigera wikitext]

Den allmänna relativitetsteorin tillåter chansen från formationer inom vilken numeriskt värde svarta hål ansluts mot varandra. sådana formationer benämns vanligen maskhål. Maskhål äger inspirerat science fictionförfattare till för att dem erbjuder ett chans för att utflykt snabbt ovan långa avstånd samt även för att utflykt inom tiden.

inom praktiken verkar sådana formationer artikel helt omöjliga, eftersom inga kända processer verkar tillåta för att dylika objekt skapas.

Planeter

[redigera | redigera wikitext]

Vissa astronomer menar för att detta förmå finnas svarta hål likt planeter kretsar kring.^[23]

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]

Noter

[redigera | redigera wikitext]