Svarte hull er enorme kosmiske fenomener så store at selv lys ikke kan forlate dem. De fleste tror at alt svarte hull gjør er å sitte og spise feilaktige biter av gass eller støv.
Men kan sorte hull faktisk ha mer interessante indre liv? Kan de for eksempel eksplodere? Hvis eksplosjonen betyr "en plutselig, kortvarig frigjøring av en enorm mengde energi", så er svaret et utvetydig ja. Og det mest interessante er at de til og med kan eksplodere på flere interessante måter.
Det er én måte at sorte hull kan eksplodere. Denne prosessen forklares av det faktum at sorte hull ikke er helt svarte, som ble oppdaget av den berømte astrofysikeren Stephen Hawking i 1976.
"I klassisk fysikk kan ingenting komme ut av et hull," sa Sameer Mathur, en fysiker ved Ohio State University, til WordsSideKick.com i en e-post. "Men Hawking fant ut at gjennom kvantemekanikk, fjerner hullet sakte energien sin i det uendelige ved å sende ut lavenergistråling, kalt Hawking-stråling."
Inntil et sort hull absorberer nytt materiale, vil det sakte miste masse ettersom det sender ut Hawking-stråling, men det går sakte. Et typisk sort hull med en masse flere ganger Solens masse sender ut omtrent ett foton, eller en pakke med lys, hvert år. Med denne hastigheten tar et typisk sort hull 10^100 år å fordampe fullstendig.
Men Hawking innså at mindre sorte hull fordamper mye raskere. Etter hvert som et sort hull blir mindre og mindre, sender det ut mer og mer stråling. I de siste øyeblikkene av livet sender et sort hull ut så mye stråling, og så raskt, at det fungerer som en bombe, og slipper ut en strøm av høyenergistråling og partikler.
Hvis det hadde dannet seg små (jordstore) sorte hull i det ekstremt tidlige universet, ville de ha tatt flere milliarder år å fordampe, noe som betyr at disse "ur" sorte hullene, hvis de eksisterer, eksploderer i hele universet akkurat nå. Til dags dato har astronomer ikke funnet noen bevis for opprinnelige eksploderende sorte hull, men de kan være rundt.
Sorte hull eksploderer i en annen type eksplosjon som ikke finnes noe annet sted i universet på grunn av deres rotasjon. Spinnende sorte hull – også kalt Kerr-svarte hull etter New Zealand-matematikeren Roy Kerr, som først forsto hvordan de fungerer – skaper en ergosfære rundt hendelseshorisontene deres. Ergosfæren er et langstrakt område i rommet hvor ingenting kan forbli stasjonært. Alt som faller på et roterende sort hull begynner å rotere rundt det når partikkelen kommer inn i ergosfæren.
Romtiden rundt et roterende sort hull kan også tiltrekke seg fotoner. Hvis det er nok fotoner, kan de sprette av hverandre eller eventuelle herreløse partikler. Noen ganger fører sprett fotoner til å forlate ergosfæren. Men i andre tilfeller fører spretten til at fotonene faller dypere ned i det sorte hullet, hvor de får energi. De kan deretter forsvinne igjen til en høyere bane og deretter falle ned igjen.
Med hver repetisjon av denne prosessen og med hver tur rundt det sorte hullet, får fotonet energi. Denne prosessen kalles "overstråling". Hvis fotonet endelig bryter seg løs, vil det ha en enorm mengde energi sammenlignet med da det først begynte sin reise.
Hvis nok fotoner er involvert i denne prosessen, kan de bryte ut med en gang med utrolig energi, og bli til en såkalt «svart hullsbombe». Selv om selve det sorte hullet ikke eksploderer, viser denne overstrålingseffekten nok en gang hvor kraftig sorte hull kan påvirke miljøet.
Den vanligste måten svarte hull forårsaker eksplosjoner på er ikke ved selvdestruksjon, men av kraften til deres uimotståelige gravitasjonskraft. Supermassive sorte hull finnes i sentrum av galakser, og noen ganger passerer store klumper av materie, som stjerner, for nærme. Når dette skjer, blir stjernen revet i stykker av tidevannseffekter, og denne rivningen resulterer i en eksplosiv frigjøring av energi. Astronomer på jorden kan observere denne energifrigjøringen som et kort, men intenst utbrudd av røntgen- og gammastråler.
I tillegg til å makulere stjerner, samler disse supermassive sorte hullene ofte svermer av materie som konstant virvler rundt dem i gigantiske akkresjonsskiver. Akkresjonsskiver når temperaturer på kvadrillioner grader, noe som gjør dem til de lyseste objektene i universet – én glødende skive kan overstråle mer enn en million galakser samtidig.
På toppeffekten lager skivene elektriske og magnetiske felt som trekker noe av skivematerialet rundt sorte hull til lange, tynne stråler som strekker seg titusenvis av lysår. Selv om disse jetflyene ikke er teknisk eksplosjoner, er de fortsatt ganske intense.
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også: