Se kilde til Sort hul

{{Harflertydig2|Hul}}
[[Fil:Apjlab0ec7f3 EHT-image-of-M87-black-hole.jpg|thumb|Databehandlede måledata fra mange [[radioteleskop]]ers modtagne [[radiobølger]] med en bølgelængde på 1,3 mm ([[EHF (elektromagnetiske spektrum)|EHF; millimeterbølger]]) udenfor, men tæt på, det sorte huls [[begivenhedshorisont]] i centrum af galaksen [[Messier 87|M87]]. Kilde: (2019). "First M87 [[Event Horizon Telescope]] Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole". The Astrophysical Journal 875. DOI:10.3847/2041-8213/ab0ec7. {{ISSN|2041-8213}}. Figure 3.]]
[[Fil:BlackHole.jpg|thumb|300px|En kunstners opfattelse af et sort hul, men formodentlig uden [[gravitationslinse]]virkning af stjernerne i baggrunden.]]
[[Fil:Black Hole Milkyway.jpg|thumb|300px|Et simuleret billede af et sort hul, set på en afstand af 600 km med Mælkevejen i baggrunden.]]

Et '''sort hul''' er en samling af [[Masse (fysik)|masse]] så tæt, at selve [[rumtid]]en kolapser, dette danner et tyngdefelt så masivt, at end ikke [[elektromagnetisk bølge|elektromagnetiske bølger]] (f.eks. [[radiobølger]] og [[lys]]) kan undslippe.<ref>[https://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/hvad-er-et-sort-hul Hvad er et sort hul? Videnskab.dk 2009]</ref> Regionen hvor ingenting kan undslippe kaldes [[begivenhedshorisont]]en og alt massen der passerer begivenhedshorisonten ender i et punkt kaldet [[Gravitationel singularitet|singulariteten]].<ref name=":1">{{Cite book
| last = Blundell
| first = Katherine
| title = Sorte huller - fysikernes udforskning af universets særeste fænomen
| publisher = Bonnier Publications International
| year = 2018
| isbn = 978-82-535-3809-9
| edition = 1
| pages = 98
| editor = Hanne-Luise Danielsen, Jens Matthiesen
}}</ref>

Sorte huller er så tæt sammenpresset, som gør at tyngdekraften er meget stor. Tyngdenkraften er så stor, at ingen ting kan slippe væk fra det (heller ikke lyset). Samtidig med det er tyngdekraften også så stor, at den fanger alt, der kommer i nærheden af det eks. Gas, stjerner osv. Et massivt sort hul træffes ofte i centrum af en galakse, og de bliver i dag af mange forskere anset for at spille en vigtig rolle i galaksedannelse. Teoretiske overvejelser antyder at der er fra 100 millioner til 1 milliard sorte huller i vores [[Mælkevej]], men indtil begyndelsen af 2017 var der kun fundet omkring 60.<ref>[http://earthsky.org/space/quiet-stellar-black-hole-bullet-w44 Hints of a quiet, stray black hole. EarthSky 2017]</ref><ref>[https://www.theguardian.com/science/2017/sep/04/supermassive-black-hole-discovered-near-heart-of-the-milky-way Massive black hole discovered near heart of the Milky Way. The Guardian 2017]</ref>

Hvis Jorden blev presset sammen til en tæthed som et sort hul, ville den fylde som en lille nød eller [[sukkerknald]]. Det indtil videre største observerede sorte hul har en masse, som er cirka 12 milliarder gange større end Solens,<ref name=":2">[http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7540/full/nature14241.html ''An ultraluminous quasar with a twelve-billion-solar-mass black hole at redshift 6.30'', Nature.com, 25. februar 2015] {{en sprog}}</ref> hvilket betyder at deres begivenhedshorisont kan være op til en promille af et lysår.

== Opdagelser ==
I 2008 blev det sandsynliggjort, at der er et stort sort hul i centrum af vores galakse [[Mælkevejen]] kaldet for [[Sagittarius A*]]. Ifølge [[European Southern Observatory|ESOs]] beregninger, skulle det sorte hul have en [[Masse (fysik)|masse]] på ca. 4.000.000 gange vores egen [[Solen|sol]].
<ref>[https://ing.dk/artikel/video-beviser-forste-gang-sort-hul-i-maelkevejen-94242 Ing.dk: Video beviser for første gang sort hul i Mælkevejen]</ref>
<ref>[https://ing.dk/video/video-se-beviset-det-sorte-hul-i-maelkevejen-94248 Ing.dk: Video: Se beviset for det sorte hul i Mælkevejen]</ref> Et sort hul med en meget lysende skive af gas omkring sig der kaldes en [[kvasar]], en ældgammel form for galakse. Denne udsender en stærk stråling af både radiobølger, lys og røntgenstråling, hvilket gør den til et meget lysstærkt objekt.

I 2020 blev det sandsynliggjort af astronomer fra [[European Southern Observatory]], at det nærmeste opdagede sorte hul (del af [[HR 6819]]) er en del af [[Kikkerten]], hvilket vil sige at det kun er 1000 [[lysår]] fra [[Jorden]], [[Solsystemet]].<ref>[https://www.eso.org/public/images/eso2007b/ eso.org: Location of the HR 6819 in the constellation of Telescopium] Citat: "...This map shows most of the stars visible to the unaided eye under good conditions and the system itself is marked with a red circle...", [https://web.archive.org/web/20200507192813/https://www.eso.org/public/images/eso2007b/ backup]</ref><ref>[https://videnskab.dk/naturvidenskab/astronomer-finder-usynligt-sort-hul-som-er-det-taetteste-paa-jorden 06 maj 2020, videnskab.dk: Astronomer finder usynligt sort hul, som er det tætteste på Jorden Formentlig ligger der hundreder af millioner af sorte huller skjult i vores galakse, mener forskerne] Citat: "...Astronomer fra Det Europæiske Sydobservatiorium (ESO) i Chile har spottet et sort hul 1.000 lysår fra Jorden, hvilket er det tætteste på Jorden, man hidtil kender til...Omkring det nyopdagede sorte hul kredser to stjerner, der er en del af stjernebilledet Kikkerten, der kan ses med det blotte øje på den sydlige halvkugle..."</ref><ref>[https://scitechdaily.com/astronomers-discover-hidden-black-hole-near-earth-closest-ever-found-to-our-solar-system/ May 6, 2020, scitechdaily.com: Astronomers Discover Hidden Black Hole “Near” Earth – Closest Ever Found to Our Solar System]</ref><ref>Free Access: [https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2020/05/aa38020-20/aa38020-20.html “A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary” by Th. Rivinius, D. Baade, P. Hadrava, M. Heida and R. Klement, 6 May 2020, Astronomy & Astrophysics], [[doi:10.1051/0004-6361/202038020|DOI]]</ref>

== Opbygning og egenskaber ==
Der findes flere forskellige typer sorte huller, og de kan alle beskrives ud fra tre egenskaber: masse, rotation og ladning. Det mest simple er et Schwarzschild sort hul, der har ingen rotation og ladning.<ref name=":1" />
[[Fil:Sort hul typer.svg|center|thumb|512x512px|Illustration af to af de mest almindelige sorte huller, henholdsvis Schwarzschild og Kerr.]]

=== Begivenhedshorisonten ===
[[Begivenhedshorisont]]en er der, hvor selv ikke lys kan slippe ud af det sorte huls massive tyngdefelt, hvilket også gør det umuligt for information at komme ud igen, hvis det først har passeret begivenhedshorisonten. Det er også derfor, de har fået navnet "sorte huller", fordi de ikke kan observeres, hvilket gør dem helt sorte.<ref name=":1" />

Indenfor det sorte huls begivenhedshorisont, falder [[rumtiden]] hurtigere indad end "[[lyset]]" - eller rettere [[lysets hastighed]] i [[vakuum]].<ref>[http://jila.colorado.edu/~ajsh/insidebh/waterfall.html Andrew Hamilton's Homepage: Inside Black Holes: A Black Hole is a Waterfall of Space], [https://web.archive.org/web/20170407062126/http://jila.colorado.edu/~ajsh/insidebh/waterfall.html backup] Citat: "... I prefer a different definition. A black hole is a place where space is falling faster than light..."</ref>

Det sorte hul har principielt ikke nogen udstrækning, idet alt her er samlet i et enkelt punkt. Men det sorte huls størrelse/masse kan betegnes ved dets [[begivenhedshorisont]], som udgør grænsen for, hvornår en begivenhed kan undslippe det sorte hul. Således er det sorte hul karakteriseret ved, at ekstrem meget masse er presset sammen på meget lidt plads (eller ingen plads).<ref name=":2" />

Radiusen af begivenhedshorisonten, også kaldet Schwarzschild-radiusen, kan beregnes for et Schwarzschild sort hul (ikke-roterende) ved

<math>r_s=\frac{2GM}{c^2},</math>

hvor <math display="inline">G</math> er [[Universelle gravitationskonstant|gravitationskonstanten]], <math display="inline">M</math> er massen af det sorte hul og <math display="inline">c</math> er [[lysets hastighed]].<ref name=":1" />

=== Singulariteten ===
Al massen i et sort hul bliver samlet i et punkt kaldet [[Gravitationel singularitet|singulariteten]], singulariteten har ingen størrelse, men indeholder al massen fra det sorte hul. Den kommer ud fra løsningerne af [[Albert Einstein]]s [[Generel relativitetsteori|generelle relativitetsteori]], som et punkt hvor generel relativitetsteori bryder sammen.<ref name=":1" />

=== Ergosfæren ===
Ergosfæren er en region ved et Kerr sort hul (roterende), mellem begivenhedshorisonten og en grænse kaldet den statiske grænse, hvor alt bliver tvunget til at rotere med rundt, så ingenting kan stå stille, heller ikke lys. Rotationen er så kraftig tæt på begivenhedshorisonten, at et objekt skal bevæge sig med mere end lysets hastighed, i modsat retning, for at stå stille.<ref name=":1" />

== Klassifikation af sorte huller ==

{|class="wikitable" style="float:right; margin:0 0 0.5em 1em;"
|+ Klassifikation af sorte huller
|-
! Klasse !! Omtrentlig masse<br />i [[Solmasse|solmasser]] !! Omtrentlig<br />radius
|-
|Primordialt sort hul ||style="text-align: center;"|op til <math>M_{\text{Månen}}</math> ||style="text-align: center;"|op til 0.1&nbsp;mm
|-
|Stellart sort hul ||style="text-align: center;"| 2 - 150 <math>M_{\odot}</math>||style="text-align: center;"|30&nbsp;km
|-
|Intermediært sort hul ||style="text-align: center;"| 10<sup>2</sup> - 10<sup>5</sup> <math>M_{\odot}</math> ||style="text-align: center;"|10<sup>3</sup> km ≈ <math>R_{\text{Jorden}}</math>
|-
|Supermassive sort hul ||style="text-align: center;"| 10<sup>6</sup> - 10<sup>9</sup> <math>M_{\odot}</math> ||style="text-align: center;"|0.001 – 400 [[Astronomisk enhed|au]]
|-
|Ultramassivt sort hul ||style="text-align: center;"| 10<sup>9</sup> - 10<sup>11</sup> <math>M_{\odot}</math> ||style="text-align: center;"|> 1&nbsp;000 [[Astronomisk enhed|au]]
|} 

Sorte huller deles i flere grupper:
# Sorte huller med en størrelse som atomers med en masse på omkring det, der svarer til et stort bjerg. Disse kaldes også oprindelige sorte huller (af ''primordial black holes'')''.''<ref name=":0">[https://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/black_hole_description.html What Are Black Holes? - NASA<!-- Botgenereret titel -->]</ref>
# Sorte huller med masser som [[stjerne (astronomi)|stjerners]].
# Sorte huller som har masser som milliarder af stjerner kaldes '''massive sorte huller''' ('''MBH'''). De formodes at være i centrum af [[aktiv galakse|aktive galakser]] og almindelige [[galakse]]r.

=== Første gruppe ===
Forventes at være skabt i det tidlige univers, kort efter [[Big Bang]].<ref name=":0" />

=== Anden gruppe ===
Den første kategori er "slutresultatet" af en stor stjernes voldsomme undergang i en [[supernova]]-eksplosion af typerne Ib, Ic II, IIL, IIP eller IIn eller af et sammenstød mellem 2 neutronstjerner eller 2 hvide dværge. Herved kollapser stjernens indre dele til et punkt, hvor tyngdekraften overvinder alt andet, herunder det udadrettede tryk, som det komprimerede stof udøver.
Det sorte hul bliver dannet ved at alle neutroner samles på et sted og laver et så stor pres at der skabes et sort hul som er ugennemtrængelig.

=== Tredje gruppe ===
Den anden kategori findes i gamle [[galakse]]r, hvor mange store stjerner har haft tid til at "leve deres liv" og ende som sorte huller: Disse sorte huller falder sidenhen sammen til endnu større sorte huller.

== Et sort huls liv ==

Et sort hul er ikke nødvendigvis "endestationen" for stjernernes stof. [[Stephen Hawking]] brugte i [[1973]] [[Werner Heisenberg]]s såkaldte [[Heisenbergs ubestemthedsrelationer]] til at opstille en teori, hvori masse kan "undslippe" det sorte hul. Denne effekt er ifølge teorien mere intensiv for små sorte huller end for større, så hvis teorien holder, vil sorte huller "fordampe", først langsomt, men sidenhen hurtigere og hurtigere. Jf. teorien, udsender de sorte huller altså en stråling kaldet [[Hawkingstråling]].

I januar 2014 offentliggjorde Stephen Hawking en artikel ''Information preservation and weather forecasting for black holes''<ref>[http://arxiv.org/abs/1401.5761 ''Information preservation and weather forecasting for black holes'', [[Stephen Hawking]], 22. januar 2014]</ref>, hvori Hawking argumenterer for, at den traditionelle definition af sorte huller, som steder med en veldefineret grænse, hvorfra intet undslipper, muligvis ikke er en korrekt beskrivelse af fænomenet, idet definitionen strider mod [[kvantefysik]]ken. Ifølge Hawkings teori er grænsen for sorte huller ikke definitiv, men derimod tilsyneladende, hvilket muliggør, at i princippet hvad som helst kan komme ud af et sort hul, herunder også information.<ref>[http://www.nature.com/news/stephen-hawking-there-are-no-black-holes-1.14583 ''Stephen Hawking: ‘There are no black holes’'', nature.com, 24.01.2014]</ref><ref>[http://www.newscientist.com/article/dn24937-stephen-hawkings-new-theory-offers-black-hole-escape.html#.UwticeN5OIC ''Stephen Hawking’s new theory offers black hole escape'', newscientist.com, 24.01.2014]</ref> Hawkings artikel har ikke været gennem [[peer review]], hvorfor artiklen (endnu) ikke har været systematisk bedømt af andre fysikere.

== Spejlbilleder omkring sorte huller ==
I juli 2021 publicerede [[Albert Sneppen]] (i bl.a. ''[[Scientific Reports]]'') en matematisk formulering af, hvordan [[lys]] afbøjes og indfanges omkring sorte huller og derved kan komme til at fungere som en spejlning af Universet.<ref>''[[Videnskab.dk]], Forskerzonen'', 17. august 2021: [https://videnskab.dk/forskerzonen/naturvidenskab/dansk-fysikstuderende-loeser-gaade-om-sorte-huller Peter Laursen - "Dansk fysikstuderende løser gåde om sorte huller"]</ref> Spørgsmålet om, hvordan lyset afbøjes nær sorte huller, har været en uløst gåde for forskere i flere årtier.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41598-021-93595-w.epdf?sharing_token=G7tC7SRXkIbtUE8IsYtdddRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0NXx24fyZp_2X2SKpqPJQZzec_rw8GFLEjA3Z3ciYV3jIFiLx6HudwOdQyCKz763eMyL8e1kyZyZHTysRbCxnBgLnEE8wZ7ofUFxWdrl28ijoDZgK_lSAgRls5TatshRgw%3D Divergent reflections around the photon sphere of a black hole] Albert Sneppen på nature.com hentet 11. september 2021</ref> Sneppens formel skabte øjeblikkelig international opmærksomhed.<ref>''Heaven32'', 13. juli 2021: [https://www.heaven32.com/ciencia/ahora-tenemos-matematicas-precisas-para-describir-como-los-agujeros-negros-reflejan-el-universo/ "Ahora tenemos matemáticas precisas para describir cómo los agujeros negros reflejan el universo"]</ref><ref>''Unboxholics'', 17. juli 2021: [https://unboxholics.com/news/tech/86023-foititis-ypologise-me-mathimatika-tin-paramorfosi-tou-sympantos-gyro-apo-tis-mavres-trypes "Φοιτητής υπολόγισε με μαθηματικά την παραμόρφωση του σύμπαντος γύρω από τις μαύρες τρύπες"]</ref><ref>''[[Cornell University]]'', 8. juli 2021: [https://arxiv.org/abs/2107.04044 Albert Sneppen - "Divergent Reflections around the Photon Sphere of a Black Hole"]</ref><ref>''Astronomy StackExchange'', 25. juli 2021: [https://astronomy.stackexchange.com/questions/44998/could-dark-matter-exist-in-the-universe-in-the-form-of-sufficiently-dense-object "Could dark matter exist in the Universe in the form of sufficiently dense objects?"]</ref><ref>''europa press'', 19. juli 2021: [https://www.europapress.es/ciencia/astronomia/noticia-universo-reflejado-cerca-agujeros-negros-20210719102141.html "Cómo el universo es reflejado cerca de los agujeros negros"]</ref><ref>''Warp News'', 15. juli 2021: [https://www.warpnews.org/space/long-time-math-mystery-of-black-holes-solved/ "Longtime math mystery of black holes solved"]</ref><ref>''[[Politiken]]'', 31. august 2021: [https://politiken.dk/viden/Viden/art8336369/%C2%BBJeg-har-besk%C3%A6ftiget-mig-med-fysik-og-astronomi-siden-1995-og-jeg-kan-ikke-umiddelbart-mindes-noget-tilsvarende%C2%AB Lasse Foghsgaard - "Han har løst en gåde, fysikere har jagtet i 40 år: »Jeg har beskæftiget mig med fysik og astronomi siden 1995, og jeg kan ikke umiddelbart mindes noget tilsvarende«"]</ref>

== Se også ==
* [[Preon-stjerne]]
* [[Q-stjerne]]
* [[Rumtid]]
* [[Hændelseshorisont]]

== Kildehenvisninger ==
{{Reflist}}

== Eksterne henvisninger ==

{{Commonskat|Black holes|Sort hul}}

* [http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/einstein-skal-kaste-lys-over-sorte-huller Einstein skal kaste lys over sorte huller. Videnskab.dk]
* [http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/de-forste-sorte-huller-levede-af-gas De første sorte huller levede af gas. Videnskab.dk]
* [http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/stor-gassky-pa-kollisionskurs-med-maelkevejens-sorte-hul Stor gassky på kollisionskurs med Mælkevejens sorte hul. Videnskab.dk]
* [http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/rekordtunge-sorte-huller-fundet Rekordtunge sorte huller]
* [http://ing.dk/artikel/51139 5.11.2003, Ing.dk: Varm gas set falde i Mælkevejens sorte hul]{{Dødt link|date=februar 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} Citat: "...Teorien siger, at et sort hul kun har [[masse (fysik)|masse]], [[rotation]] og [[elektrisk ladning]]..."
* [http://www.sci-news.com/astronomy/stellar-mass-black-holes-milky-ways-central-region-05885.html 10,000 Stellar-Mass Black Holes Exist in Milky Way’s Central Region, Astronomers Say. Sci News 2018]
* [http://www.sciencedaily.com/releases/2004/04/040402073004.htm 2004-04-02, ScienceDaily: Radio Astronomers Lift 'Fog' On Milky Way's Dark Heart; Black Hole Fits Inside Earth's Orbit]
* [http://physicsweb.org/article/news/7/10/15 29 October 2003, PhysicsWeb: A new spin on black holes]
* [http://www.sciencedaily.com/releases/2005/01/050111114248.htm 2005-01-13, Sciencedaily: Going Beyond Einstein: Spacetime Wave Orbits Black Hole] Citat: "...Near the black hole, gravity is rather intense, but light still can muster an escape by climbing out of the black hole's gravitational "well," losing energy during the climb...In that case, the low-frequency QPO flickering is caused by the fabric of space itself churning around the black hole in a wave..."
* [http://www.sciencedaily.com/releases/2002/01/020125074335.htm 2002-01-25, Sciencedaily: Black Hole Mystery Mimicked By Supercomputer] Citat: "..."In this case, jets of pure electromagnetic energy are ejected by the magnetic field along the north and south poles above the black hole," Meier added. "The jets contain energy equivalent to the power of the Sun, multiplied ten billion times and then increased another one billion times."..."
* [http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/dict_ad.html#black_hole black hole] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20030412200202/http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/dict_ad.html#black_hole |date=12. april 2003 }}
* [http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l2/black_holes.html Advanced Science: Black Holes]
* [http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-293.html NASA, 11/19/02, Chandra makes first positive I.D. of active binary black hole] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060616090809/http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-293.html |date=16. juni 2006 }}
* [http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-249.html NASA, 10/03/02, Chandra captures evolution of black hole X-ray jets] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060626124938/http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-249.html |date=26. juni 2006 }}
* [http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-229.html NASA, 09/12/02, Chandra finds surprising black hole activity in old galaxies] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060626124924/http://www.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-229.html |date=26. juni 2006 }}
* [http://www.sciencedaily.com/releases/2003/06/030620081332.htm ScienceDaily, 2003-06-20, A First Look At The Doughnut Around A Giant Black Hole]
* Stanford, Dr. Sten Odenwald, [http://einstein.stanford.edu/content/relativity/qanda.html Special & General Relativity Questions and Answers]:
* [http://einstein.stanford.edu/content/relativity/q2672.html How do you really know that the limits to general relativity for strong fields are set inside black holes?]

{{Universet}}


{{autoritetsdata}}

[[Kategori:Sorte huller| ]]
[[Kategori:Stjernetyper]]
[[Kategori:Relativitetsteori]]
[[Kategori:Astronomi]]