Under en lång tid verkade det som att mystiska svarta hål exklusivt fanns i de teoretiska fysikernas sinne. Tack vare framstegen inom modern vetenskap har det blivit tydligt: de finns verkligen. Den 14 september 2015 oscillerade först gravitationsvågor rymdtid i amerikanska LIGO-detektorer. Beviset på rymtarna i rymdtid, som förutspåddes av Albert Einstein (1879–1955) 100 år tidigare, är samtidigt ett experimentellt bevis på svarta håls fysiska existens.
Den första uppmätta signalen GW150914 uppstod från två svarta hål med 36 och 29 solmassor, som en gång omgav varandra i form av ett binärt stjärnsystem, tills de slutligen slogs samman till ett objekt av 62 solmassor.
Några månader senare registrerade forskarna gravitationsvågor från källan GW151226 från ett liknande system. Dessa händelser chockade enormt rummet-tidens struktur. Och på ett imponerande sätt bekräftade de förekomsten av detta okända kosmiska monster.
Men vad är känt för den vanliga mannen om svarta hål? Bara några fakta en gång lärt sig i skolas astronomikurser. Låt oss försöka kompensera för detta kunskapsgap. Vi presenterar de 10 bästa intressanta fakta om svarta hål i rymden.
10. Kan vara oändligt stort
Superstora svarta hål kan nå från 105 till 1010 solmassor. Det är fortfarande oklart hur de uppstod och utvecklades. Forskare föreslår att det finns ett supermassivt svart hål i nästan varje centrum av galaxen.
Det svarta hålet, som ligger i mitten av Vintergatan, tillhör också denna kategori med 3,6 miljoner solmassor. Om ett svart hål omges av en roterande gasdammskiva, kan saken värmas upp och börja lysa mycket ljust. Sådana fenomen kallas Seyfert-galaxer eller kvasarer.
9. De märks knappt
Svarta hål är svåra att hitta eftersom de inte avger ljus. Passande ljusstrålar avviker från deras bana på grund av den enorma tyngdkraften. Det finns också svarta hål som "sover" och blir aktiva bara när materien närmar sig.
Eftersom svarta hål absorberar allt ljus, som många glänsande rymdobjekt på himlen gör, kan astronomer inte direkt bestämma dem. Men det finns några nycklar som visar närvaron av ett svart hål.
Å ena sidan lockar den starka gravitationen i ett svart hål alla omgivande föremål. Astronomer använder dessa oberäknade rörelser för att dra slutsatsen att ett osynligt monster som gömmer sig i närheten.
Eller föremål kan kretsa kring ett svart hål, och astronomer kan leta efter stjärnor som inte verkar röra sig för att hitta en sannolik kandidat för titeln på svart hål. Så astronomer i slutet av 2000-talet identifierade Skytten A som ett svart hål.
8. Svarta hål - gigantiska dammsugare
Vissa forskare kallar svarta hål gigantiska kluster av materia i ett mycket litet utrymme. De erkänner också det svarta hål fungerar som en superstark rumsdammsugare.
De lockar till sig materia och absorberar sedan den nådelöst, som en köttätande växt i en djup ventil. De fångar också stjärnor när de faller i attraktionszonen för ett sådant svart hål. I det här fallet roterar stjärnämnet runt ett svart hål, värms upp och lyser ljust innan det försvinner i det.
2010 observerade forskare med ett teleskop hur ett gigantiskt svart hål bokstavligen rev en stjärna.
7. Påverka tiden
Enligt Einsteins relativitetsteori går tiden för olika observatörer på olika sätt. Vid hastigheter nära ljusets hastighet flyter tiden långsammare för en rörlig kropp. Det vill säga ljusets hastighet är ett absolut värde, vilket är orealistiskt att uppnå, och tiden är alltid relativ.
En gång drog Einstein slutsatsen att tyngdkraften verkar vara ett resultat av rymdtidens krökning. Han kallade en sådan regelbundenhet den allmänna relativitetsteorin. I böjd rymdtid rör sig alla element längs den kortaste vägen.
Den allmänna relativitetsteorin antyder att tidens hastighet är direkt beroende av gravitationsfältet.
Svarta hål har en så stor massa att de böjer rymdtid på ett sådant sätt att ett bottenlöst fel uppstår i den. Därför är återvändande redan orealistisk när man väl är där.
6. Kasta materien i rymden
Svarta hål är också ett slags allätande ätare, som ofta ger ut sin plats. När de lockar omgivande stjärnor överhettas deras kraftfulla gravitations- och magnetiska krafter överfallande gas och damm, vilket får dem att stråla ut. En del av denna ljusa fråga omfattar ett svart hål i ett virvlande område som kallas en ackretionsskiva.
Samtidigt förblir inte nödvändigtvis materien som börjar falla i ett svart hål. Svarta hål kan ibland kasta fallande stardustförvandla den till en slags mäktig strålningsburps.
5. Inte trattar utan sfärer
I de flesta astronomiska läroböcker och manualer visas svarta hål som trattar. Detta beror på att de visas med tanke på gravitationsbrunnen. Faktiskt svarta hål liknar en sfär i sin form.
4. Varför är svarta
Trots att det svarta hålet inte har någon roll, har det en yta - "händelshorisonten." På ett sätt är detta en begränsare genom vilken ingenting kan tränga utåt - varken en radiosignal eller ens ljuspartiklar som roterar med stora hastigheter. Härifrån kom ordet "svart".
3. Fysikens lagar gäller inte i centrum
Om ett svart hål roterar, är dess händelseshorisont något deformerat. Rymdtiden för dess omedelbara miljö och den materia som finns där roterar emellertid med den. Detta inflytandeområde av det svarta hålet kallas ergosfären och har formen av en ellipsoid. Matter, som en gång gick in i det från utsidan, kastar inte nödvändigtvis direkt i rymdfällan, men först roterar det med det.
2. Inte ett enda svart hål är som de andra
De supermassiva svarta hålen som förutspås av Einsteins allmänna relativitetsteori kan ha massor lika med miljarder solar; dessa rymdsmonster gömmer sig antagligen i centrum för de flesta galaxer.
Vintergatan innehåller dess supermassiva svarta hål i mitten, känd som Skytten A, som är mer än fyra miljoner gånger massivare än vår sol.
De små medlemmarna i Black Hole-familjen är fortfarande teoretiska. Dessa små virvelvindar av mörkret kunde komma till liv strax efter att universum bildades som ett resultat av ett stort bang, för cirka 13,7 miljarder år sedan, och sedan avdunstades.
Astronomer misstänker också att det i universum finns en klass av objekt som kallas medelhöga svarta hål, även om bevis på att deras existens fortfarande är kontroversiell.
1. Öppnad av John Wheeler
John Archibald Wheeler myntade uttrycket ”svart hål” 1967. Innan detta hade "fadern" till relativitetsteorin Albert Einstein redan behandlat svarta hål. Enligt hans åsikt är svarta hål platser i rymdtid som är så kraftigt böjda att ljuset inte kan passera utan att absorberas.
1982 upptäcktes det första stora hålet utanför vår galax i Great Magellanic Cloud, på ett avstånd av cirka 150 000 ljusår.