Föreställ dig materia packad så tätt att ingenting kan undkomma. Inte en måne, inte en planet och inte ens ljus. Det är vad svarta hål är - en plats där tyngdkraftens dragkraft är enorm, vilket slutar med att vara farligt för allt som av misstag kommer förbi. Men hur kom svarta hål till, och varför är de viktiga? Nedan har vi 10 fakta om svarta hål - bara några få saker om dessa fascinerande föremål.
Fakta 1: Du kan inte direkt se ett svart hål.
Eftersom ett svart hål verkligen är 'svart' - inget ljus kan fly från det - är det omöjligt för oss att känna av hålet direkt genom våra instrument, oavsett vilken typ av elektromagnetisk strålning du använder (ljus, röntgenstrålar, vad som helst.) nyckeln är att titta på håletseffekterpå den närliggande miljön, påpekar NASA . Säg att en stjärna råkar komma för nära det svarta hålet, till exempel. Det svarta hålet drar naturligt i stjärnan och sliter sönder den. När materia från stjärnan börjar blöda mot det svarta hålet blir det snabbare, blir varmare och lyser starkt i röntgenstrålar.
Fakta 2: Se upp! Vår Vintergatan har troligen ett svart hål.
En naturlig nästa fråga ges hur farligt ett svart hål är, är jorden i någon överhängande fara att sväljas? Svaret är nej, säger astronomer, även om det förmodligen finns ett enormt supermassivt svart hål som lurar mitt i vår galax. Lyckligtvis är vi inte i närheten av detta monster - vi är ungefär två tredjedelar av vägen ut från centrum, i förhållande till resten av vår galax - men vi kan verkligen observera dess effekter på långt håll. Till exempel: European Space Agency säger den är fyra miljoner gånger mer massiv än vår sol , och att den är omgiven av förvånansvärt het gas.
Skytten A i infrarött (rött och gult, från rymdteleskopet Hubble) och röntgen (blått, från rymdteleskopet Chandra). Kredit: Röntgen: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI
Fakta 3: Döende stjärnor skapar fantastiska svarta hål.
Säg att du har en stjärna som är ungefär 20 gånger mer massiv än solen. Vår sol kommer att avsluta sitt liv tyst; när dess kärnbränsle brinner ut kommer det sakta att blekna till en vit dvärg. Det är inte fallet för mycket mer massiva stjärnor. När dessa monster får slut på bränsle kommer gravitationen att överväldiga det naturliga trycket som stjärnan upprätthåller för att hålla sin form stabil. När trycket från kärnreaktioner kollapsar, enligt Space Telescope Science Institute tyngdkraften överväldigar och kollapsar våldsamt kärnan och andra lager slungas ut i rymden. Detta kallas en supernova. Den återstående kärnan kollapsar till en singularitet - en fläck med oändlig täthet och nästan ingen volym. Det är ett annat namn för ett svart hål.
Fakta 4: Svarta hål finns i en mängd olika storlekar.
Det finns minst tre typer av svarta hål, NASA säger, allt från relativa gnisslar till de som dominerar en galaxs centrum. Ursprungliga svarta hål är de minsta sorterna och varierar i storlek från en atoms storlek till ett bergs massa. Stjärniga svarta hål, den vanligaste typen, är upp till 20 gånger mer massiva än vår egen sol och är sannolikt beströdda i dussintals inom Vintergatan. Och så finns det de gigantiska i galaxernas centrum, kallade 'supermassiva svarta hål'. De är var och en mer än en miljon gånger mer massiv än solen. Hur dessa bestar bildades undersöks fortfarande.
Ett binärt svarthålssystem, sett från ovan. Kredit: Bohn et al. (se http://arxiv.org/abs/1410.7775)
Fakta 5: Det händer konstiga saker runt svarta hål.
Detta illustreras bäst av att en person (kalla dem otur) faller i ett svart hål medan en annan person (kalla dem Lucky) tittar på. Från Luckys perspektiv, Unluckys tidklocka verkar ticka långsammare och långsammare . Detta är i enlighet med Einsteins allmänna relativitetsteori, som (enkelt uttryckt) säger det tiden påverkas av hur snabbt du går , när du är i extrema hastigheter nära ljuset. Det svarta hålet förvränger tid och rum så mycket att Unluckys tid verkar gå långsammare. Från Unluckys perspektiv går deras klocka som vanligt och Lucky's går snabbt.
Fakta 6: Det första svarta hålet upptäcktes inte förrän röntgenastronomi användes.
Cygnus X-1 hittades först under ballongflygningar på 1960-talet, men identifierades inte som ett svart hål på ytterligare ett decennium. Enligt NASA , är det svarta hålet 10 gånger större än solen. I närheten finns en blå superjättestjärna som är cirka 20 gånger mer massiv än solen, som blöder på grund av det svarta hålet och skapar röntgenstrålning.
Illustration av Cygnus X-1, ett annat svart hål med stjärnmassa som ligger 6070 ly bort. Kredit: NASA/CXC/M.Weiss
Fakta 7: Det närmaste svarta hålet är sannolikt inte 1 600 ljusår bort.
En felaktig mätning av V4641 Sagitarii ledde till en mängd nyhetsrapporter för några år sedan som sa att det närmaste svarta hålet till jorden är häpnadsväckande nära, bara 1 600 ljusår bort. Inte tillräckligt nära för att anses vara farlig, men mycket närmare än trott. Ytterligare forskning visar dock att det svarta hålet sannolikt är längre bort än så. Att titta på rotationen av dess följeslagare, bland andra faktorer, gav ett resultat 2014 på mer än 20 000 ljusår .
Fakta 8: Vi är inte säkra på om det finns maskhål.
Ett populärt science-fiction-ämne handlar om vad som händer om någon faller i ett svart hål. Vissa människor tror att dessa föremål är ett slags maskhål för andra delar av universum, vilket gör det möjligt att resa snabbare än ljus. Men som detta Artikel i Smithsonian Magazine påpekar att allt är möjligt eftersom vi fortfarande har mycket att ta reda på om fysik. 'Eftersom vi ännu inte har en teori som på ett tillförlitligt sätt förenar allmän relativitet med kvantmekanik, känner vi inte till hela djurparken med möjliga rumtidsstrukturer som skulle kunna hysa maskhål', säger Abi Loeb, som arbetar vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics .
Diagram över ett maskhål, eller teoretisk genväg mellan två platser i universum. Kredit: Wikipedia
Fakta 9: Svarta hål är bara farliga om du kommer för nära.
Som varelser bakom en bur är det okej att observera ett svart hål om du håller dig borta från dess händelsehorisont - tänk på det som gravitationsfältet på en planet. Den här zonen är point of no return, när du är för nära för något hopp om räddning. Men du kan säkert observera det svarta hålet från utsidan av denna arena. I förlängningen betyder detta att det sannolikt är omöjligt för ett svart hål att svälja allt i universum (förutom någon sorts större revidering av fysiken eller förståelsen av vårt kosmos, naturligtvis.)
Fakta 10: Svarta hål användshela tideni science fiction.
Det finns så många filmer och filmer som till exempel använder svarta hål att det är omöjligt att lista dem alla.Interstellärresor genom universum inkluderar en närbild av ett svart hål.Händelsehorisontutforskar fenomenet artificiella svarta hål — något som också diskuteras iStar Trekuniversum. Svarta hål pratas det också om iBattlestar:Galactica, Stargate: SG1och många, många andra rymdutställningar .
Här på Universe Today har vi en bra artikel om en praktisk användning för svarta hål: som rymdfarkostmotorer . Ingen kan ta sig till ett svart hål utan rymdresor. Astronomy Cast erbjuder en bra avsnitt om interstellära resor .