/rumfart

Sorte huller er formet som en donut

Forskere har for første gang set formen på materialet omkring sorte huller. De har form som en donut.

Klik for at se billedet i stort

Materiale, der gløder omkring et sort hul, udsender både røntgen og infrarød stråling. (Grafik: Chris Reynolds)

Af Thomas A. E. Andersen, tirsdag 23. dec 2008 kl. 14:45

Efter at have analyseret over 200 galaksekerner har forskere endelig fundet formen på et sort hul. Det er formet som en donut.

De 200 galaksekerner indeholder hver et kæmpe sorte hul som opsluger varmt materiale.

Resultaterne af analysen viser, at galaksekernerne alle har en velordnet struktur, som ser ud til at være uafhængig af det sorte huls størrelse.

»Dette kunne være et meget rodet og kompliceret miljø, men materialet, som strømmer ned i de forskellige sorte huller, ser ens ud uafhængigt af, hvor stort det sorte hul er. Den form, vi har fundet, hjælper med til at fortolke, hvordan gløden omkring sorte huller skabes. Hvis vi kan forstå materialet omkring de sorte huller, kan vi begynde at studere hullerne,« siger Barry McKernan fra American Museum of Natural History.

Stråling afslører hullets position
Selvom det ikke er muligt direkte at se det sorte hul, så kan den varme gas, som hvirvler rundt om de sorte huller observeres.

Barry McKernan har afprøvet en teori om to ekstreme former for stråling, som strammer fra området rundt om det sorte hul.

Røntgenstråling, som skulle komme fra det meget varme materiale tæt ved det sorte hul, og infrarødt lys som stammer fra varmt materiale meget længere fra hullet.

Ved at undersøge mønstret i strålerne er astronomerne i stand til at afgøre, om det sorte hul ses lige ovenfra eller fra siden. Ovenfra vil man se røntgenstrålingen omgivet af den infrarøde stråling, mens man fra siden ser en aflang form af strålingen.

Noget af det infrarøde lys vil også komme fra dele af det omgivne materiale, som bliver bombarderet med røntgenstråling. Ved at sammenligne forholdet mellem røntgen- og infrarødstråling er det muligt at afgøre, hvor meget materiale der er fordelt rundt om det sorte hul.

Barry McKernan og hans kollegaer har undersøgt en stor del af 245 aktive galaksekerner, der indeholder sorte huller, som er mellem en og hundrede millioner gange tungere end Solen.

Efter at havde delt galaksekernerne op i to grupper, dem som ses oven fra, og dem der ses fra siden, opdagede astronomerne, at 90 procent af de galaksekerner, som ses ovenfra havde det samme forhold mellem røntgen- og infrarød stråling. Barry McKernan påpeger, at man nu ved, at de alle ligner en donut.

Alle galaksekernerne er blevet beskrevet og deres data er tilgængelige i Nasa og IPACs Extragalactic Database.

Resultaterne bliver offentliggjort i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



23. dec 2008 kl 18:43

Ole Dahl

nix

ligner mere en spandauer


24. dec 2008 kl 10:31

Morten Henriksen

Magnet felt

Kan dognut formen skyldes et kraftigt magnet felt? (så nord/syd er top/bund af dognut)


24. dec 2008 kl 14:46

Alexander Pfeiffer

Nah

Jeg ville skyde på at det kunne have noget at gøre med det sorte huls rotation... og det staves 'donut'.


24. dec 2008 kl 14:56

Niels Christian Zahl Larsen

Re: Nah

... og det staves 'donut'.

Det ville være mere korrekt at stave det doughnut, alle de andre stavemåder skyldes en udtalt skræk for at få de forfærdelig mange bogstaver i forkert rækkefølge. Man kan dog stave det donut, hvilket i mine øjn er ligeså forkert, som når en amerikaner staver throughway som truway. Det danske sprog ødelægges på samme måde - undskyld kommaerne, dem har jeg aldrig kunnet forstå.


25. dec 2008 kl 12:24

Ricki Gregersen

Torus?

Hedder det ikke en torus form, for lige at holde det sobert :)

Kommer strålingen fra uden for det sorte huls swartzchild radius? Og ændrer dette på at, teoretisk, er det kun Hawking stråling der forlader et sort hul?

Er det fordi ordlyden i artiklen ikke skelner mellem det sorte hul og "i nærheden af" det sorte hul, at jeg bliver lidt forvirret?

Og til sidst, skyldes strålingen at densiteten stiger og derved "slår" stråling ud af den masse der roterer rundt om det sorte hul i rasende fart.


25. dec 2008 kl 12:52

Iver Sørensen

Donut centrifuge

Når en masse der har sammenbindende kræfter roterer vil den centrifugerende effekt danne en skiveagtig form . Dette skyldes massernes udslyngningseffekt modsvaret af de sammenholdende elementarkræfter . Udslyngningskræfterne trækker partikelmasserne ud af centrum og der dannes et massetomt hul i midten og danner den donutform lignende energimasse . De høje temperaturer kan kun være forårsaget af det enorme pres masserne er udsat for imellem sammentrækningsevnen der søger ind imod centrum og det modsatrettede tryk der opstår fra den centrifugale kraft udefter . Materiet kommer i klemme i randen af hullets omgivelser . Gisser jeg på .


26. dec 2008 kl 12:46

Bjarke Mønnike

så vi ændrer...

....navnet på et sort hul til en sort doughnut/Donut.

Rigformen må kunne ses i de huller der vender siden til og som har størst masse og rotations hasghed, hvor hullet jo givet vil være størst :o)

Jeg mener det er lidt vovet at udtale sig om en form man ikke kan se og som antages at være et fænomen af en art som beskrevet.


26. dec 2008 kl 12:57

Lars Hærvig

Hurtig konklusion

Det forekommer mig at deres forudsætninger for at lave deres konklusion af at et sort hul ligner en doughnut/donut er baseret på en antagelse: at når røntgenstrålingen / infrarøde lys er i et givent forhold, så ser man det sorte hul fra siden og når forholdet er et andet så ser man "hullet" fra oven. Hvis denne antagelse ikke holder falder hele teorien om sorte huller som donut's vel til jorden eller?


26. dec 2008 kl 19:00

Berndt Barkholz

Re: Hurtig konklusion

...guderne må vide hvad det "foto" viser, men et sort hul burde være symmetrisk og rund... forklaringerne ændres efter behov...


29. dec 2008 kl 09:59

Jens Bøndergaard

Re: Re: Hurtig konklusion

<sarcasm>Nå ja, ligesom vand som strømmer ud af et hul i en spand altid er symmetrisk og aldrig er afhængig af vandets øvrige bevægelser i spanden og ligesom galaksers form ALTID er pænt skiveformede, og ligesom hurtigt roterende CD'er ALTID er helt flade skiver.</sarcasm>

Jeg tror desværre, at symmetri i et sort hul ikke er helt givet - helt ligesom symmetrien i det materiale som tiltrækkes ikke behøver være til stede. Der findes teorier hvis løsninger giver sorte huller uden nogen form for rotationel symmetri (så vidt jeg er orienteret... <sarcasm>men hvad ved jeg, jeg er blot fysiker, og vi ved jo intet om dén slags.</sarcasm>).


29. dec 2008 kl 10:08

Jens Bøndergaard

Re: Re: Hurtig konklusion

...og ja, naturligvis ændres forklaringerne løbende. <science 101>Man opstiller hypoteser og tjekker og modificerer disse gennem observationer.</science 101>


29. dec 2008 kl 16:25

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Hurtig konklusion

..det er da rart at møde en af de fysikere der mener at et sort hul kan være firekantet... :o) ...men hvor er fysikken så hen ?? Din "sarcasm" gælder vist mest dig selv min ven... fysiker eller ej.

...og ja, naturligvis ændres forklaringerne løbende.

:o( ...naturligvis ?? Bad physics... naturligvis !


29. dec 2008 kl 17:52

Bjarke Mønnike

Kun hvis Berndt....

....hullet er 2 dimensionelt, kan det være firkantet :o)

Hvilket jo kan være svært at afgøre, da man jo ikke kan se det:o)

Hvis det er 3 dimensionelt har et firkantet hul 12 kanter og 8 hjørner :o)

Hvor mange kanter der vil være på Holgers huller, i den 10 dimensionale verden, vides nok ikke....men hvor morsomt er det ikke at tænke på, at hvis en foton er blevet opslugt af et sort hu,l så er der stadig en spaghettiforbindelse ind i hullet fra dens makker foton udenfor, så vi kan vende polariseringen som det passer os. Altså ifølge Alain Aspect og Holger


Jeg giver dig ret, illustrationen ligner råvarebehandlingen hos Sømods Bolcher.


29. dec 2008 kl 23:43

Berndt Barkholz

Re: Kun hvis Berndt....

...åh Bjarke, jeg tvivler nu på at nogen af de to kunne lave bolcher... altså Alain og Holger... :o) , men de gør da alt for at deres fotoner ikke bliver slugt...


30. dec 2008 kl 10:36

Jens Bøndergaard

Re: Re: Re: Re: Hurtig konklusion

Jeg sagde nu ikke firkantet (en firkant har jo en form for rotationel symmetri).

Bad physics? næh hvorfor? Det er sådan man skaber fremdrift i forståelsen af verden: man opstiller en hypotese (som man kan være så sikker som man vil på er rigtig eller ej) og så kigger man på om den passer med det man observerer. Nogle kan muligvis blive så sikre på deres hypoteser, at de nægter at give slip når observationer ødelægger deres hypoteser, og DET er dårlig fysik.

Jeg kan personligt ikke se, hvordan man kan lave en "bedre fysik".


31. dec 2008 kl 04:40

Mikkel Højbak

Rotation?

Jeg kunne forestille mig at doughnut-formen kommer af bevægelsesretningen på massen der trækkes imod det. Hvis massen er på vej "venstre om" hullet, ville jeg forvente at den fortsætter i samme retning for til sidst at danne dougnut-formen, når massen kredser hurtigt nok om hullet.

Det kunne være interessant at se hvad der sker, hvis et sort hul er ved at opsluge to legemer på en gang.


31. dec 2008 kl 04:48

Mikkel Højbak

Re: Rotation? - tilføjelse

Er det muligt at et sort hul i hastig rotation kan påvirke bevægelsesretningen på objekter i dets tyngdefelt? Eller med andre ord, kan tyngdebølger "trækkes" omkring hullet i rotationsretningen, og dermed hive nærliggende objekter i samme retning?


31. dec 2008 kl 06:54

Berndt Barkholz

Re: Re: Rotation? - tilføjelse

Når tiden står stille burde der ikke være noget der kan rotere... der er ikke tid til rotation !


31. dec 2008 kl 07:58

Bjarne Lorenzen

BANG Godt Nytår

Jeg har lige en lille nytårsbombe som jeg har lirket ind under den generelle relativitets teori.

Tid i et tyngdefelt er relativ. Ja da, det vidste vi alle. Men afstand er det også. (!)

I følge Pound-Rebka eksperimentet blåforskydes lyset ind mod et tyndefelt.
For dem der tør udfordre relativitetsteorien betyder dette at afstande er relative, helt parallelt med at tid (og lyset frekvens) også er det. ganske enkelt fordi lysets spektre afslører en tilstand ved rummets deformation, ligesom det gør det når vi måler kosm. rødforskydning. - (Blot årsagen er forskellig.)

Også vores tro på at tiden er gået i stå ved begivenhedshorisonten synes at have formodningen imod sig. Lys indeholder information, der ikke kan forsvinde. Dette fik for nyligt Stephen Hawking til at påstå at der måtte være to parallelle universer, - et med, og et uden sorte huller, og at lyset måtte forsvinde fra det ene univers til det andet. ( der siges der var ”spredt bifald”)

Påstanden om at tiden virkelig går i stå ved et sort hul er ikke bevist. I praksis tyder intet på at gravitation virkelig er så ekstrem at dette sker. I stedet er det ganske problemfrit at forstå dette fænomen således at lys der bevæger sig mod et sort hul bliver ultraviolet når det har passeret begivenhedshorisonten, og dermed usynlig, ganske enkelt fordi at rummet i den retning trækkes sammen.

Lys og den information det indeholder, forsvinder dermed ikke, og kan udmærket undslippe det sorte hul, hvilket også sker. Så snart lys på vej ud af et sort hul når begivenhedshorisonten bliver det synligt. Fortsætter lyset i stedet mod centrum transformeres lyset til røntgen og gamma.
Alt sammen blot et spørgsmål om lysets retning.
Det er derfor vi ser EM bølger i alle varianter i og omkring et sort hul.

Jeg ved godt dette er en påstand som kommer som en UFO fra en klar himmel. Men argumentet for den generelle relativitetsteori var jo netop at en foton havde masse og derfor blev trukket ind mod et tyngdefelt. Også lysets drages mod det sorte hul bygger på ideen om at en foton har masse. Men har den nu det.?

Dersom også afstande deformeres i et tyndefelt, som der faktisk er mange indikationer på, ja så vil en foton drages mod et tyngdefelt fordi at afstande mod et tyngdefelt bliver gradvis kortere (mere deformeret). - Afstande såvel som tiden i et tyngdefelt er både proportionale og relative.

Velkommen til det nye verdensbillede.

Og hvordan bevise det.
Jo ved at måle afstande i rummet, hvilket vi indirekte gør ved at sende en sonde ud.
Sonderne, altså dem der har fået ”påtvunget” en længere jordisk afstand melder så tilbage;
Vi befinder os sku da ikke 400.000 km længer væk, prøv at fat det træge jordboer, afstande herud er relativ helt parallelle med relativ tid.

De sonder som rejse mod en planet var heldige, de fik ikke påtvunget så meget unødvendig gravitations relativitets betinget afstand, (som jo i virkeligheden altid skal være relativ 0) og derfor viste de ingen eller marginal (usikker) anomali. (tid kan vindes og tabes i rummet afhængig af om sonder rejser ind eller ud at et gravitationsfelt, og de heldige sonder gør begge dele, og bliver derved fri for vores tro og fordomme) De uheldige hedder Pioneer 10 pog 11. Regn selv efter 150 kr i timen hvis du er hurtig, - jeg har aldrig været ude i den relative regntid, men jeg er da helt sikker, sådan per / ren jyde nede på jorden intuition.

BANG - Godt nyt år .

Mvh
Bjarne


02. jan 2009 kl 22:16

Bjarne Lorenzen

Re: BANG Godt Nytår

Jeg vil godt lige korrigere mig selv
Det var en del mere kompliceret end først antaget
Opdatert på siden
http://www.science27.com/DK/Re....htm


02. jan 2009 kl 23:48

Iver Sørensen

Formet som en donut ??

Jeg har nu aldrig set en donut have den afbildede form , så skulle den da lige have fået en forstuvning i posen .
Det er også aldeles usandsynligt at et roterende energifelt skulle kunne skabe denne mærkværdige form . Mest sandsynligt er det nok at "fotoet" har fået et forvrænget resultat gennem verdensrummet , at der er sket afbøjninger under påvirkninger fra de planeter radiobølgerne har passeret .
Igen vil jeg påstå at et sort hul er dannet ved at partiklerne heri er afcentrifugeret ud i den omkring sig værende roterende energimasse .
Energimassernes indbyrdes tiltrækningskraft presser indefter og den centrifugerende kraft presser udefter . Herved dannes den største kompakthed i ringens inderrand ind imod det sorte hul og en aftagende kompakthed udefter i den skiveformede energimasse .
Når massen bliver af en vis størrelse og de sammentrækkende kræfter stiger vil hullet til sids lukke og en fortsat sammentrækning vil efterhånden danne en kompakt masse --en ny planet er født .


03. jan 2009 kl 08:34

Berndt Barkholz

Re: Formet som en donut ??

Her er forklaringen Iver => (Grafik: Chris Reynolds)

Du skriver:

Igen vil jeg påstå at et sort hul er dannet ved at partiklerne heri er afcentrifugeret ud i den omkring sig værende roterende energimasse .

Dine sorte huller har en rotationsimpuls, men når impulsen er kilogram*meter/sekund bliver det vanskeligt at forstå hvordan en impuls kan eksistere når tiden i et sort hul står stille => et sekund varer en evighed! Af denne grund burde et sort hul miste sin rotationsimpuls, dvs impulsen bevares ikke !


03. jan 2009 kl 17:40

Bjarke Mønnike

Re: Re: Formet som en donut ??

Heraf kan du udlede Iver, at Berndt kunne antages at mene, at sortehuller og julemanden er i familie med hinanden.

At antage at sorte huller skulle rotere, skyldes formodentlig at man mener der er en analogi, mellem de meget hurtigt roterende pulsarer og de endnu mere massekoncentrerede sorte huller.




04. jan 2009 kl 22:28

Søren Fosberg

Re: Re: Formet som en donut ??

Øhhh Bernt - hvilket inertial system ser du det fra? Tiden står jo ikke spor stille for rummanden der er på vej ind i hullet og nok heller ikke for hullet selv

Mvh Søren


04. jan 2009 kl 22:52

Iver Sørensen

Re: Re: Re: Formet som en donut ??

Jeg vil foreløbig holde på mine --antagelser--indtil jeg erfarer noget andet mere sandsynligt.


05. jan 2009 kl 06:46

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Formet som en donut ??

Jamen Søren ! Det er selvfølgelig set fra det sorte hul. Tiden på overfladen af en hvilken som helst masse m beregnes efter

t'=t/(1-Go*m/Rm*C^2)^0,5

Hvad er DU i tvivl om ? Det er klart at det ikke gælder for rummanden som er x meter fra det sorte hul, for ham gælder

t'=t/(1-Go*m/(Rm+x)*C^2)^0,5

...selvfølgelig kun hvis han er på vej i lige linie, for en orbit gælder andre forhold !

mvh Berndt


07. jan 2009 kl 00:22

Søren Fosberg

Re: Re: Re: Re: Formet som en donut ??

Din formel ser nogenlunde rigtig ud, sådan circa. Men er det relevant? Hullets rotationsenergi afhænger vel ikke af hvor observatøren befinder sig? Men godt spørgsmål - jeg kan ikke overskue det. Kan man se forskel på et roterende og ikke roterende sort hul (hvis de eksisterer)? Hvis de ikke eksisterer, kan man så se forskel? Kan et sort hul være mindre end planck længden og hvis ikke, hvorledes kan man så tro at sammenstød af nogle få protoner nede i Schweitz kan lave sorte huller hvis disse hullers diameter er mindre end plancklængden - og det er de vist. Og hvor lille er et sort hul når det eksploderer? Og kan Bernt være inde i et sort hul og kan han også komme ud igen?

Mvh Søren

Mvh Søren


07. jan 2009 kl 01:11

John Johansen

Re: Formet som en donut ??

for en orbit gælder andre forhold !
Hmmm!
Kan du, i praksis, forestille dig andre måder at 'havne' i et sort hul, end gennem et kredsløb, da?
(Selv ikke lyset har vel hastighed, til at kunne 'komme derind' i en ret linie!?!)

Tiden på overfladen af en hvilken som helst masse m beregnes efter

t'=t/(1-Go*m/Rm*C^2)^0,5
Mon dog ikke tiden, såvel som alle andre fysiske love, som vi kender dem, bryder sammen i nærheden af en singularitet som f.eks. 'et sort hul'?
når tiden i et sort hul står stille => et sekund varer en evighed! Af denne grund burde et sort hul miste sin rotationsimpuls, dvs impulsen bevares ikke !

Hvorfor skulle rotationsimpulsen dog forsvinde?
- "Bare" fordi den (rotationsimpulsen altså) forsvinder ind 'bag' begivenhedshorisonten?

- Desuden behøver tiden jo ikke 'stå stille' eller 'vare evig' inden for begivenhedshorisonten, den observeres jo ikke fra vort 'synspunkt'!


07. jan 2009 kl 01:49

Carsten Scherrebeck Møller

Re: Re: Formet som en donut ??

når impulsen er kilogram*meter/sekund bliver det vanskeligt at forstå hvordan en impuls kan eksistere når tiden i et sort hul står stille => et sekund varer en evighed! Af denne grund burde et sort hul miste sin rotationsimpuls, dvs impulsen bevares ikke !

Når lys ikke længere evner at forlade et område, er det udtryk for at ingredienser i vakuum ikke længere er i stand til at vibrere imod hinanden. Dette tyder på, at når et sort hul opstår, at da forandres vakuum, til noget der er »stivnet«. Dette indebærer muligvis, at en roterende masse, der umiddelbart forinden roterede løs, bliver standset brat. Et godt spørgsmål.

Umiddelbart, derfor, med basis i at lys ikke evner at forlade et sort hul, synes jeg at det giver mening, at tale om, at et sort hul mister sin rotationsimpuls. Alternativet er, at der opstår en brudzone, måske formet som skallen på en kugle, der adskiller indholdet i det sorte hul, fra de allernærmeste omgivelser uden for begivenhedshorisonten. Altså som »indholdet i et æg«, der måske roterer uafhængigt af »skallen«. Men, eksisterer der en sådan veldefineret grænse, og, hvor tyk skulle den være? Burde den være lig med nul, eller uendelig tyk, fordi alt inden for begivenhedshorisonten måske forsvinder ind til en uendelig lille størrelse, en singularitet? Mit indtryk er, at »singulariteten« er noget af en teoretisk påstand, at en sådan eksisterer. Hvilke indicier er der eventuelt, at det er sådan at sorte huller opfører sig? (et spørgsmål)

Og om tid: Når vakuum muligvis er stivnet, i et sort hul, da er det et godt spørgsmål, om tid giver mening. Fordi: Et gæt kunne være, at fordi vakuum er stivnet, at samtlige atomer også er. At enhver bevægelse er ophørt. Dermed sker der muligvis heller ingen tilfældige henfald i atomer, og hvis ikke, da er det en vaskeægte stilstand, på alle måder, som varer lige så længe, som det sorte hul vedbliver med at være, og først når atomer bliver udspyet igen, hvordan ved jeg ikke, vil tiden i disse atomer igen eksistere.

Hvordan fysikken er, ved jeg ikke, men filosofisk: Der foregår måske ingen bevægelser i sorte huller, og tid er måske standset. Naturligvis, uden for det sorte hul, fortsætter tiden med at tikke, i atomerne derude. Som kød, i dybfryseren, og uden for.

Derimod, umiddelbart uden for det sorte hul, omkring det sorte hul, dér vil der sandsynligvis foregå en allervoldsomste rotation af atomer, et maksimum for hvad der er muligt af fysisk bevægelse. Som betyder, et gæt, at når vi observerer med kikkerter efter sorte huller, at vi overhovedet intet som helst kan opfange fra selve de sorte huller af signaler, andet end måske at kunne se optiske forvrængninger af det tredimensionelle rum i nærheden omkring. Og samtidig modtager vi larm af signaler fra hvirvlende masser omkring det sorte hul, med voldsomme vibrationer dér, som udsender inerti-rystelser igennem vakuum i universet, som vi opfatter som lys.

Neutrinoer: Disse besynderlige kernepartikler, eller hvad de er, der antages, påstås, at bevæge sig igennem universet med nær-lysets hastighed, og som er meget vanskelige at detektere, så slemt at de kan fare ud af stjerner uden at møde nævneværdig modstand, er en gåde for mig. Hvordan opfører de sig, hvis de rammer ind i et sort hul? Kan de forlade et sort hul? Fordi: Når jeg læser fysik, ligner det for mig, at neutrinoer er opfundet, for at overholde visse fysiske læresætninger, at fx enerti skal bevares, når en atomkerne fx deler sig. Men, hvis loven om fx bevarelse af inerti, bryder sammen i sorte huller, er det så en lov som overhovedet er til at stole på?

Eller: Kan man forestille sig, at et sort hul holder op med at rotere, den fysiske masse, i det øjeblik at det sorte hul dannes, og, at denne masse straks begynder at rotere igen, hvis det sorte hul ophører med at være et sort hul, af en eller anden grund? I givet fald, hvad skulle være mekanismen bag?

Helt generelt, mener jeg, at hvis man taler om at fysikkens love bryder sammen i forbindelse med sorte huller, så betyder det, at fysikkens love er forkert udregnet af os mennesker.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.