Vi pratar om stjärnmassa och supermassiva svarta hål. Vilka är gränserna? Hur massiva kan dessa saker bli?
Utan det lätta trycket från kärnfusion för att hålla tillbaka stjärnans massa, pressas de yttre lagren inåt på ett ögonblick. Stjärnan dör och exploderar våldsamt som en supernova.
Allt som är kvar är ett svart hål. De börjar ungefär tre gånger solens massa och går upp därifrån. Ju mer ett svart hål matar, desto större blir det.
Skrämmande nog finns det ingen gräns för mycket material som ett svart hål kan förbruka, om det får tillräckligt med tid. De mest massiva är de som finns i galaxernas hjärtan. Dessa är de supermassiva svarta hålen, som den 4,1 miljoner massan i mitten av Vintergatan. Astronomer räknade ut dess massa genom att se stjärnornas rörelser som glider runt Vintergatans centrum, som kometer som går runt solen.
Det verkar finnas supermassiva svarta hål i hjärtat av varje galax vi kan hitta, och vår Vintergatans svarta hål är faktiskt ynkligt i jämförelse. Interstellar avbildade ett svart hål med 100 miljoner gånger solens massa. Och vi har precis börjat.
Den jättelika elliptiska galaxen M87 har ett svart hål med 6,2 miljarder gånger solens massa. Hur kan astronomer veta det? De har sett en stråle av material som är 4 300 ljusår lång, som spränger ut ur centrum av M87 med relativistiska hastigheter, och bara svarta hål som genererar massiva jetstrålar som det.
Senast meddelade astronomer i Journal Nature att de hittat ett svart hål med cirka 12 miljarder gånger solens massa. Accretionskivan här genererar 429 biljoner gånger mer ljus än solen, och den lyser klart över universum. Vi ser ljuset från denna region från när universum bara var 6% in i sin nuvarande ålder.
På något sätt gick detta svarta hål från noll till 12 miljarder gånger solens massa på cirka 875 miljoner år. Vilket väcker en liten oro. Som till exempel hur i hela friden är det möjligt att ett svart hål kunde bygga upp så mycket massa så snabbt? Dessutom ser vi det för 13 miljarder år sedan. Hur stor är den nu? För närvarande har astronomer ingen aning. Jag är säker på att det är bra. Det är väl bra?
Vi har pratat om hur massiva svarta hål kan bli, men hur är det med den motsatta frågan? Hur litet kan ett svart hål vara?
En illustration som visar de kraftfulla vindarna som drivs av ett supermassivt svart hål i mitten av en galax. Den schematiska figuren i insatsen visar de innersta delarna av galaxen där ett svart hål samlas, det vill säga förbrukar, i mycket hög takt den omgivande materien (ljusgrå) i form av en skiva (mörkare grå). Samtidigt kastas en del av den materien bort genom kraftiga vindar. (Krediter: XMM-Newton och NuSTAR Missions; NASA/JPL-Caltech; Infoga:ESA)
Astronomer tror att det kan finnas ursvarta hål, svarta hål med massan av en planet, eller kanske en asteroid, eller kanske en bil... eller kanske ännu mindre. Det finns ingen metod som kan bilda dem idag, men det är möjligt att ojämna nivåer av densitet i det tidiga universum kan ha komprimerat materia till svarta hål.
De svarta hålen kan fortfarande finnas där ute, glida runt universum, ibland stöta på stjärnor, planeter och rymdfarkoster och interstellära picknickar. Jag är säker på att det är den fantastiska motsvarigheten till att krossa ditt smalben på kanten av soffbordet.
Astronomer har aldrig sett några bevis för att de faktiskt existerar, så vi ska rycka på oss det här och välja att låtsas som att vi inte borde oroa oss för mycket. Och så visar det sig att svarta hål kan bli riktigt, riktigt, riktigt massiva. 12 miljarder gånger solens massa.
Vilken del av svarta hål gör dig fortfarande förvirrad? Föreslå några ämnen för framtida avsnitt av Guide to Space i kommentarerna nedan.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 4:02 — 3,7 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 4:25 — 52,6 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
