Spørg Scientariet: Kan sorte huller ophæve hinanden?

Vores læser Damir Hamzakadic har spurgt:

Hvad ville der ske, hvis to sorte huller af samme solarmasse var på kollisionskurs med hinanden med lysets hastighed (eller næsten) og stødte ind i hinanden? Ville de ophæve hinanden, evt. sprænge (big bang) eller samle sig til et større sort hul?

Eller hvis vi nu forstiller os, at sorte huller virkelig var portaler til andre dimensioner/galakser, ville de så blive ved med at teleportere hinanden til destinationen af det andet sorte hul? Ville det så medføre et tidsparadoks?

Læs også: Nu er det officielt: Gravitationsbølger er detekteret for første gang

Ulrik Ingerslev Uggerhøj, professor på institut for fysik og astronomi, Aarhus Universitet, svarer:

Jeg tolker spørgsmålet som: ‘Hvad sker der, hvis to sorte huller med cirka samme masse, f.eks. en snes solmasser, er på kollisionskurs og støder ind i hinanden?’. Det er et ualmindeligt relevant spørgsmål, efter at Ligo-kollaborationen 11. februar 2016 annoncerede, at de har detekteret gravitationsbølger oprindende fra en kollision mellem to sorte huller.

Læs også: Dansk astrofysiker: Vi er euforiske – vores teori stemmer med målingerne

I dette tilfælde var det to sorte huller med en masse hver på cirka 30 solmasser, der kolliderede, hvorved der blev dannet et større sort hul.

Imidlertid er massen af det større sorte hul ikke blot summen af masserne af de to indgående, idet – i dette tilfælde – cirka tre solmasser blev omdannet og udstrålet i form af gravitationsbølger. Selv om kollisionen fandt sted 1,3 mia. lysår væk, var begivenheden kraftig nok til at den kunne detekteres på Jorden. I et splitsekund under kollisionen blev der udstrålet mere energi pr. tidsenhed end fra resten af universets stjerner tilsammen.

Der er indtil videre intet observationelt/eksperimentelt belæg i fysikken for, at sorte huller skulle være portaler til andre steder i universet. Men hvis de er det, kunne de give anledning til tidsmaskiner, der kunne transportere én til fortiden, hvilket ville give problemer med paradokser. Disse science fiction-agtige fænomener og deres relevans, er grundigt beskrevet i min bog 'Tid – den relative virkelighed', Aarhus Universitetsforlag, 2005.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Når de to begivenhedshorisonter kolliderer lyder det plausibelt at de smelter sammen. Selve singulariteterne derimod er i princippet uendelig små, og vil derfor have meget svært ved at ramme hinanden. Det må vel også være meget svært for dem at slippe af med bane-energi, pga begivenhedshorisonten. Kan man forestille sig at mange sorte huller har en intern struktur bestående af mindre singulariteter i omløb om hinanden?

  • 0
  • 2

Jeg er langt fra en ekspert på området men jeg kan kun forestille mig at der er én singularitet pr. sort hul. Og det er det punkt hvor vores fysiske love bryder sammen. Naturen har dog ingen problemer med at håndtere en stor krumning af rummet eller en stor gravitationskraft (begge uendelige størrelser når de er beskrevet med vores fysiske love). Så når to sorte huler kollidere, vil de to singulariteter også "kollidere".

(En konsekvens af din forklaring ville være at man ville kunne vide hvor mange sorte huller et sort hul havde kollideret med tidligere i dets liv ved at tælle antallet af dets singulariteter.)

  • 0
  • 0

Et sort hul med flere singulariteter giver ikke mening. Og singulariteterne findes i vores fysiske love men ikke naturen. Min sidste kommentar i parentes var derfor en "hypotetisk" kuriositet hvis man kunne tælle singulariteterne i et sort hul såfremt det resulterende sorte hul, efter en kollision, beholdt singulariteterne (som Lars skriver) af de kolliderende sorte huler.

  • 3
  • 0

Ifølge den klassiske teori for sorte huller bevarer en singularitet kun to informationer om stoffet: masse og rotation.

Men det strider mod kvantemekanikken, idet information om stoffets kvantetilstand ikke kan mistes. Så enten findes singulariteter ikke eller også må de på en eller anden måde bevare information i kvantemekanisk forstand.

Alternativt kan det tænkes at kvantemekanikken bryder sammen i en singularitet.

  • 2
  • 0

Ifølge den klassiske teori for sorte huller bevarer en singularitet kun to informationer om stoffet: masse og rotation.

Kan måles på et sort hul om den roterer, og hvordan den roterer? Hvordan måles det? Udsendes en slags bølger, f.eks. gravitionsbølger, fra et roterende hul? I så fald, tabes vel også energi og rotationshastighed, så alle sorte huller på et tidspunkt holder op at rotere.

Kan et sort hul eventuelt rotere med en hastighed tæt på lysets, og indeholde mindre masse?

  • 0
  • 0

Kan måles på et sort hul om den roterer, og hvordan den roterer? Hvordan måles det? Udsendes en slags bølger, f.eks. gravitionsbølger, fra et roterende hul?

Der er to målbare effekter af rotationen. Den ene er to jets som udsendes langs rotationsaksen. Den anden er at rotationen tvinger stof uden for begivenhedshorizonten med i rotationen fordi rotationen forvrider rummets krumning.

I så fald, tabes vel også energi og rotationshastighed, så alle sorte huller på et tidspunkt holder op at rotere.

Ja, der tabes energi, men rotation tilføres fra det stof som falder ind i hullet.

  • 1
  • 1

Hvor lang tid er et splitsekund? Det er lidt som at måle areal i fodboldbaner er det ikke?

Tror godt de fleste ingeniører kan håndtere selv meget små tidsenheder.

Så hvor kort var energiudsendelsen? Gætter på at vi er nede i mikro- eller nanosekunder som minimum?

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten