Månedens bilde: I bane rundt et sort hull

Før første gang er det blitt gjort detaljerte observasjoner av materie som beveger seg svært nærme et sort hull. 

Det mest studerte sorte hullet i universet er det supermassive sorte hullet som befinner seg i sentrum av galaksen vår. Dette sorte hullet kalles Sagittarius A*, fordi du må se mot stjernebildet Skytten (Sagittarius) på himmelen for å se mot det. Vi kan ikke se og avbilde dette sorte hullet direkte, for det ligger i sorte hulls natur at de ikke sender ut lys. Men vi kan se materien som går i bane rundt det. Og vi har fulgt med på dette sorte hullet i over 20 år.

Slik mener vi at Melkeveien ser ut basert på kartlegging av stjerner i galaksen vår. I midten av det lysegule området i sentrum av galaksen, skjuler det supermassive sorte hullet Sagittarius A* seg. Illustrasjon: Nick Risinger

Hva er et sort hull?

Et sort hull er et astronomisk objekt som har så sterkt gravitasjonsfelt rundt seg at ingen ting kan unnslippe. For at en rakett skal kunne unnslippe Jordens gravitasjonsfelt og reise utover i solsystemet, må raketten ha en viss hastighet. For et sort hull må man ha en hastighet som er høyere enn lyshastigheten for å unnslippe gravitasjonsfeltet til det sorte hullet. Og ettersom ingen ting kan bevege seg raskere enn lyshastigheten, kan heller ingen ting unnslippe det sorte hullet når man først har kommet for nærme.

Grensen rundt det sorte hullet der unnslipningshastigheten er akkurat lik lyshastigheten, kalles hendelseshorisonten. Er du nærmere det sorte hullet enn dette, er det umulig å slippe ut. Mens utenfor denne grensen er det fortsatt håp. Det betyr at hendelseshorisonten er det nærmeste vi kan «se» et sort hull.

Nå prøver en rekke teleskoper å se så nærme hendelseshorisonten som mulig rundt det supermassive sorte hullet i sentrum av galaksen vår for å lære mer om disse fascinerende objektene.

Stjerner i bane

Astronomer har lenge brukt ESOs Very Large Telescope (VLT) til å studere hva som foregår i sentrum av galaksen vår. Blant annet har de sett på bevegelsen av enkeltstjerner nær sentrum av Melkeveien.

Banene til stjerner rundt det sorte hullet i sentrum av Melkeveien. Illustrasjon: ESO

Bevegelsen til de faktiske stjernene over en periode på 20 år – altså ikke bare en animasjon, men faktiske bilder – kan ses i denne videoen:

Gass i bane

De nye observasjonene som er gjort, ser enda nærmere det sorte hullet enn stjernene som er observert ovenfor. Nå har vi sett gass som beveger seg i bane veldig nærme det sorte hullet. Gass i nærheten av et sort hull faller ikke rett inn i det sorte hullet, men samler seg i en skive rundt det sorte hullet hvor det går i bane, mens det stadig beveger seg nærmere. Denne støvskiven kalles en akkresjonsskive. I denne skiven blir gassen varmet opp og kan lyse sterkt, noe vi kan observere her fra Jorden.

De nye observasjonene er det nærmeste vi har observert hendelseshorisonten noen sinne! Bildet øverst i innlegget viser et stillbilde fra en simulering av gassen som går i bane rundt det sorte hullet. Video av simuleringen kan ses nedenfor og viser at gassen gir fra seg lysbluss som er blitt forutsagt av teorier om sorte hull:

Utifra bevegelsen til gassen, som beveger seg med hastigheter på rundt 30 % av lyshastigheten, kan vi beregne hvor massivt det sorte hullet er. Da finner vi at Sagittarius A* har en masse som er fire millioner ganger Solens masse. Gitt at all denne massen er konsentrert innenfor et svært lite område, er det bare et sort hull som kan være forklaringen på det vi ser.

Det har allerede lenge vært antatt at Sagittarius A* er et supermassivt sort hull. Men disse nye observasjonene gjør at det ikke lenger er noen tvil.

Les mer:

Hovedbilde: ESO/Gravity Consortium/L. Calçada

Relaterte innlegg

Legg inn en kommentar

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.