Svarta hål

Jag är inte väldigt uppdaterad men att det skulle ske inom 100 000 år är väldigt osannolikt. Tror personligen inte ens att en tidsram på 100 000k år skulle vara tillräcklig. Universum är större än man kan tro.

Klart man inte måste skit i vad alla messerschmits säger

Haha, jag tror nog han lagt det där bakom sig nu. Han skrev ju trots allt inlägget i Mars 2008!

Ooh, kom på en grej nu, angående de teoretiska maskhålen! Om jag faller genom ett sådant, kommer jag inte liksom att fastna mellan "öppningarna"? Alltså studsa genom maskhålet som någon jäkla jojo?

I vissa dokumentärer (tror det nämns i Through the Wormhole) säger de att det ska vara ett svart hål i centrum utav Vintergatan, och kanske ett svart hål i centrum utav de flesta galaxerna. Men det är för mycket partiklar i vägen för att de ska kunna se det.

Tack för ett informationsrikt inlägg!

Så det är alltså flykthastigheten som bestämmer om ljuset kommer ut eller inte, att jag inte fattade det själv är lite pinsamt. Tänkte att om planeter böjer ljuset borde det gå att räkna ut när de böjer det in mot planeten istället men flykthastighet låter mer rimligt.

Jo jag vet, men det finns inget som tyder på att vårat solsystem skulle slukas av det

Ja det är ju det som är själva definitionen av det svarta hålet.

Ett kompakt objekt som är mindre än sin Schwarzchild radie.

Då all massa finns innanför denna gräns så kallas radien för "Händelse Horisont" (Event Horizon). Namnet kommer utav att ingen information kan läcka ut från horisonten eftersom inte ens ljuset skulle kunna det.
I matematiken som beskriver rumtidens krökning så blir rumtiden omvänd vid denna gräns. Detta betyder i teorin att två händelser i rumtiden innanför horisonten, kommer separeras på samma sätt som utanför. Men med den lilla skillnaden att ingen energi kan förflytta dig i rummet, utan bara i tiden.

Tänkte låna tråden lite. Det finns ett stort antal trådar som handlar om svarta hål, dock ligger de i FMT och borde egentligen förpassas hit.

Nå ja, jag tänkte låna denna tråd för att beskriva hur man faktiskt går till väga för att observera ett svart hål.

För det första så talar definitionen faktiskt sanning, man kan inte observera ett svart hål direkt. Men man kan upptäcka det genom att hålet faktiskt påverkar saker omkring sig.
Det kan vara genom att en stjärna eller något annat ligger i en helt vanlig omloppsbana kring något som inte syns. Det finns också ett annat sätt som jag tänkte gå in lite närmare på, nämligen existensen av s.k "X-Ray Binaries".

Att stjärnor är vanliga i universum vet alla, men det är inte många som vet att de oftast kommer i par. Dubbelstjärnor är fruktansvärt vanliga där ute och det är en speciell typ av dubbelstjärnsystem som avslöjar svarta hål.

När två stjärnor befinner sig riktigt nära varandra och en är riktigt massiv (oftast typ O, "Blå superjätte), så kommer gravitationen från den andra stjärnan göra att materia "sugs" från superjätten och in mot den andra stjärnan. Tekniskt så befinner sig den massiva stjärnan innanför eller precis vid roche-gränsen för systemet.
Det som händer med materian är att den förlorar sin rörelseenergi när atomerna successivt värms upp pga friktionen. På den här animerade bilden så föreställer sig konstnären en röd superjätte som "tappar" materia till den andra komponenten. Vidare så kommer den höga värmen (flera miljoner grader) göra att de innersta delarna av den sk. ackretionsskivan alstrar röntgenstrålar.

En X-Ray Binary är helt enkelt en dubbelstjärna som sänder ut röntgenstrålar, pga att den ena stjärnan förlorar massa till den andra.

Oftast så är den andra stjärnan i systemet en neutronstjärna eller en vit dvärg, men kan även vara ett svart hål. Denna brukar kallas CPO för ComPactObject.

Hur gör man för att "hitta" ett svart hål?

• Först så hittar man en stjärna på himlen som spyr ut röntgenstrålar.
  
• Sedan gäller det att ljusstyrkan avtar då ackretionen avtar och tillfälligt avstannar. Eftersom skivan är så otroligt varm kommer den också vara väldigt ljusstark. Det är oftast så att själva skivan är ljusare än de båda komponenterna.
  
• Observation & Data - När den större stjärnans ljus blir tydligt kan man beräkna radialhastigheten. Det är i vilken hastighet den rör sig mot eller ifrån observatören. Radialhastigheten är negativ om den rör sig mot observatören, positiv om den rör sig ifrån. Det man gör rent praktiskt är att man mäter ljusets rödförskjutning då våglängden förändras då stjärnan rör sig.
  Det man måste ha med i beräkningarna är hur systemets omloppsbana i förhållande till oss här på Jorden. Alla system ligger inte i perfekt sikt.
  Alternativ 1 - Här kan man inte beräkna radialhastighet då inget av objekten rör sig mot oss.
  Alternativ 2 - I det här fallet "Eclipsing binary", så kommer ljusstyrkan förändras då stjärnan passerar framför CPO. Detta kommer ge observatören en omloppstid. Här är observationen optimal.
  Det man gör samtidigt är att man plottar radialhastigheten mot tiden och får då en sinuskurva. Som dock kan ha lite olika form beroende på hur vårt synfält är.
  
• Beräkningar - När man har all sin data så gäller det att bestämma det kompakta objektets massa. En vit dvärg som har en massa större än 1.44 Solmassor kommer att bilda en neutronstjärna. Nu är det så att Neutronstjärnor inte kan vara hur massiva som helst, utan är de tyngre än ~3 solmassor så kommer gravitationen göra att objektet befinner sig innanför sin händelsehorisont och är då ett svart hål.
  
  Aktuell formel;
  Pk³/2ПG = (M_CPO + Sin³ i ) / (1 + M_1 / M_CPO)²
  (där Pk³/2ПG kallas för "massfunktionen")
  P är perioden.
  K är amplituden i sinuskurvan, dvs radialhastigheten.
  M_CPO är den kompakta stjärnans massa.
  i är vinkeln i vilket omloppsbanan befinner sig i förhållande till observatörens synfält. i=0 ger ingen radialhastighet.
  M_1 är massan för den stora stjärnan.
  
  Formeln kan verka lite rörig, men det visar sig att den går att betrakta på ett annat sett.
  Värdet på massfunktionen måste nämligen vara mindre än massan för det kompakta objektet.
  
  Pk³/2ПG<M_CPO och då om Pk³/2ПG>3M(o) -> CPO>3M(o) och då är CPO=Svart Hål
  
  Med andra ord; Om värdet på Pk³/2ПG är större än tre solmassor så är det man observerar, det som finns i centrum av ackretionsskivan, ett svart hål.

Det är ofta radialhastigheten man sitter och observerar. Och man har innan ett värde på hur snabbt stjärnan måste röra sig för att det kompakta objektet skall vara ett svart hål. Exempelvis om den rör sig i 400km/s så måste den ligga i omlopp kring något väldigt kompakt.

Och ett litet tillägg.

Dessa XRB har kommit att blivit ett av "bevisen" för att svarta hål faktiskt existerar och inte alls är science fiction. Och samtidigt ett test av den allmänna relativitetsteorin som med Schwartzchild-metriken säger att händelsehorisonter faktiskt måste existera.

Om man har tillräckligt mycket data från olika XRB där vissa borde vara neutronstjärnor och andra svarta hål, kan man jämföra dessa. Vad som händer när materia från ackretionsskivan träffar ytan av en neutronstjärna är att energin måste ha någonstans att ta vägen. Mycket kommer att stråla bort. Till skillnad från ett svart hål, här faller materian rakt igenom händelsehorisonten. Detta borde, om man plottar strålningen från de olika XRBs visa skillnad mellan dessa.

Här är ett sådant diagram med svarta hål som svarta punkter och vita är de som tros vara neutronstjärnor. X-axeln är omloppstiden för objektet och y-axeln är ljusstyrkan. Skillnaden i ljusstyrka är ungefär 100ggr för varje omloppstid.

Här är ett exempel på ett svart hål i stjärnbilden svanen.
Cygnus X-1.

Här smög det sig in ett skrivfel.
När de två stjärnorna ligger så nära varandra och en av dessa expanderar utanför sin roche-lob. Då förloras massa genom den närmaste Lagrangepunkten (1).

Edit. Fy fan vad jag babblar. Nå ja. Ska inte skriva fem inlägg i rad här då det klassas som spam eller Bingo.

Hur kan en stor mängd gas drivas iväg från ett svart hål, om den har en sådan stark
gravitation? Ingenting kan ju undkomma den förutom kanske lite hawkingstrålning.
Nä, jag känner mig nu skeptisk till allt jag har hört och läst.



Active Galaxy Markarian 509
ESA spacecraft reveal new anatomy around a black hole


29 September 2011
A fleet of spacecraft including ESA's XMM-Newton and Integral have shown unprecedented details close to a supermassive black hole. They reveal huge 'bullets' of gas being driven away from the 'gravitational monster'.

The black hole that the team chose to study lies at the heart of the galaxy Markarian 509, 500 million light years away in space. This black hole is colossal, containing 300 million times the mass of the Sun and growing more massive every day as it continues to feed.