Svarta hål

En resa ner i ett svart hål

Låt oss tänka oss att astronauten Doris, som, utan att behöva bekymra sig om de mycket dödliga krafter hon utsätts för, företar en (troligen enkel) resa ner i ett svart hål. För att undvika störande moment väljer vi ett hål som ligger ensamt i rymden.

Eftersom hålet är ensamt är det inte så lätt att upptäcka på större avstånd. Det avslöjar sin existens först genom sin gravitation, vilken givetvis tilltar allt eftersom Doris närmar sig. Lägg märke till att det är samma sorts gravitation, som verkar runt svarta hål, som håller oss alla fast på Jorden. I början känner inte Doris av gravitationen utan känner sig viktlös eftersom hon faller fritt precis som astronauterna gör som ligger i omlopp runt jorden.


Doris utsätts för kraftiga tidvattenkrafter.
När Doris kommer närmare börjar också ett svart cirkelformat område framträda i den, annars stjärnbeströdda, rymden. Området avgränsas av händelsehorisonten, och har alltså det svarta hålets volym. Doris kommer nu att börja känna av allt starkare tidvatteneffekter när gravitationen ökar i styrka. Tidvatteneffekt är de krafter av sträckbänkstyp, som uppkommer p.g.a. att gravitationskraften på de delar av Doris som är närmast hålet är större än kraften på delarna längst ifrån. Detta är en av de mycket dödliga krafter, som vi måste låta Doris bortse ifrån.

För ett väldigt stort svart hål (som dem i mitten av en galax) gör sig tidvattenkrafterna till känna cirka 600,000 km från hålets centrum vilket är bakom händelsehorisonten. För ett litet svart hål med solens massa skulle krafterna vara kännbara vid 6000 km från centrum vilket i det fallet hade varit utanför händelsehorisonten.

Om Doris tittar bakåt under sin färd kommer hon att upptäcka att tiden utanför accelereras allt mer i takt med att hon närmar sig hålet. Accelerationen leder till att hela himlen snart börjar lysa, då bakgrundsstrålningen (3K-strålningen) blåförskjuts. Detta beror naturligtvis på att gravitation enligt Einstein bromsar tiden.

En annan effekt av denna tidsuppbromsning upptäcker Doris om hon vänder sig om och tittar framåt igen. Med tiden börjar nämligen det svarta hålet att glöda, till en början svagt, men sedan allt starkade. Detta kan få mycket förvånande effekter; då strålningen blir starkare minskar hålets massa allt snabbare, och schwarzchildradien blir allt mindre. Kanske kan Doris aldrig nå händelsehorisonten, utan möts till slut av det svarta hålets sista explosion.

Troligen når hon dock händelsehorisonten och passerar också denna. Hettan är då så stark att Doris ögonblickligen skulle förgasas om hon inte hade varit skyddad av vårt första antagande. Vad som händer efter att hon har passerat horisonten och innan hon krossas i singulariteten går inte att veta. Kanske kommer hon att få se in i ett annat, kanske negativt (d.v.s. med omvända naturlagar), universum. Kanske hon får se händelser ur vårt eget universums historia. Förmodligen ser hon krökta bilder av objekt långt borta eftersom ljus kan ta sig in i ett svart hål men inte ut ur det.

Hur lång tid skulle resan ta? Det beror förstås på hur stort hålet är men för ett massivt hål på en miljon solmassor skulle det ta 8 minuter för Doris att nå händelsehorisonten om hon startade vid en punkt som låg tio gånger så långt bort som hålets radie. Efter att passerat horisonten skulle det bara ta ytterligare sju sekunder att nå singulariteten. För ett mindre hål skulle det gå mycket fortare

(Fakta till detta kapitel: Moore, Nicolson, Ronan samt webb-material från Berkeleys sidor om astrofysik)


Tillbaka