close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
sarah pearson bloghoved med sarah i universet

Hvordan dannes små sorte huller?

Video fra Space with Sarah YouTube kanalen.

Det er stadig ubegribeligt at forestille sig, hvad der er inde i sorte huller. Videnskabsfolk har ikke formået at forene Einsteins generelle relativitetsteori med kvantemekanikken, og disse to naturbeskrivelser er begge ekstremt vigtige i sorte hullers indre.

I modsætning til sorte hullers indre så forstår vi faktisk rimelig godt, hvordan sorte huller kan dannes. Især de sorte huller, der har masser, som er sammenlignelige med stjerners masser. Disse kan nemlig dannes, når en stjerne eksploderer.

I det forrige blogindlæg lærte vi, at stjerner er gigantiske kugler af gas, der kæmper imod et indadvendt gravitationelt kollaps.

Jo mere massive stjernerne er, des mere effektivt skal fusionen forekomme i deres kerner for at balancere tyngdekraften. Alle stjerner, der har en masse, der er 8 gange større end Solens masse, vil fortsætte med at fusionere tungere grundstoffer i deres kerner end carbon på grund af de ekstreme forhold af høje densiteter og høje temperaturer, der opstår i deres kerner.

Først fusionerer de brint til helium, ligesom mindre tunge stjerner, som Solen, gør. Så fortsætter de med at fusionere helium til carbon, derefter carbon og oxygen, så oxygen til neon, indtil de er efterladt med en kerne af jern omgivet af en løgstruktur af lag fra tidligere fusionscyklusser.

Grunden til, at processen stopper ved jern, er, at man ikke får udvundet energi ved at fusionere jern eller tungere grundstoffer. På dette tidspunkt vil fusion ikke føje til det udadrettede tryk, der stabiliserer stjernen.

Da intet længere støtter jernkernen imod at kollapse under sin egen tyngdekraft, begynder den at implodere, hvilket er det modsatte af at eksplodere. Dette vil ske, indtil kernen er understøttet af noget, der hedder degenereringstryk, som er en kvantemekanisk mekanisme, der forbyder to identiske partikler i at være i samme kvantetilstand. Det betyder, at implosionen vil fortsætte, indtil der dannes en neutronstjerne i centrum.

Dannelsen af ​​en neutronstjerne og det pludselige stop af implosionen vil skabe en chokbølge, der pløjer gennem alle de ydre lag af stjernen. Dette er, hvad der vil føre til den egentlige eksplosion af stjernen. Neutronstjernen er dog stadig efterladt, da kernen ikke eksploderer præcis fra dens centrum, men et stykke derfra. Noget materiale vil falde ned på neutronstjernen, og dette tilføjer mere masse til neutronstjernen og derfor mere indadrettet tyngdekraft.

Hvis neutronstjernen ikke kan opretholde sig selv mod denne ekstra mængde tyngdekraft (altså hvis det udadrettede degenereringstryk ikke kan modarbejde den indadrettede tyngdekraft), så vil neutronstjernen kollapse til et sort hul. Dette sker for stjerner, der vejer ca. 25 solmasser eller mere, hvor en solmasse er defineret som massen af ​​vores Sol.

Så vi kan altså forstå, hvordan vi kan eksplodere en stjerne og dermed danne et sort hul, og at disse sorte huller må have en højere tæthed end en neutronstjerne, hvor atomkerner i forvejen næsten overlapper. Men vi må stadig vente tålmodigt på svar fra videnskabens verden på, hvordan fysikkens love opererer inden i de sorte huller.

Stil endelig spørgsmål i kommentarerne.

Sarah Pearson
er ph.d.-studerende i astrofysik ved Columbia University, hvor hun blandt andet forsker i mørkt stof, sammenstødende galakser og galaksers udvikling. Sarah er tidligere bachelor-studerende i fysik ved Københavns Universitet, hvorfra hun fik sin grad med specialisering i astrofysik i 2012. Udover forskning er Sarah en passioneret formidler og har derfor startet YouTube-kanalen 'Space with Sarah', hvor hun svarer på spørgsmål om rummet fra den brede befolkning i korte videoer.

Ekstrem spændende blog.

Er der stadig liv i teorierne om at kvarkerne kan opretholde et tryk, der forhindrer en neutronstjerne i at implodere til en singularitet og derved danne en kvarkstjerne?

  • 1
  • 0

Der er forskel på større og massive.
På dansk er massiv en egenskab og større er en relation.

""Alle stjerner, der er mere massive end ca. 8 gange Solens masse""
Burde hedde;

Alle stjerner der har en masse der er 8 gange større end Solens,

  • 2
  • 5