svarta hål

Gravitationsvågor skvallrar om osynliga svarta hål

Gravitationsvågor är skälvningar i rumtiden. De får själva rymden att töjas och krympa. Av dem kan vi lära oss mer om svarta hål och neutronstjärnor. Nu söker forskarna efter en hittills okänd sorts vågor.

Konstnärlig tolkning av en stjärna som exploderar och sänder ut strålning.

Rekordenergi från kosmisk explosion

På en sekund kan en gammablixt stråla ut lika mycket energi som vår sol gör under hela sin existens. Det gör dem till de kraftigaste explosioner vi känner till i universum. Gammablixtar uppstår när en stor stjärna kollapsar till ett svart hål, och sänder ut gammastrålning med fotoner (ljuspartiklar) som kan ha hundratals miljarder gånger så hög energi som fotonerna i synligt ljus. Satelliter fångar upp strålning från gammablixtar ungefär en gång om dagen. Rymdbaserade instrument kan dock inte mäta gammastrålarna med högst energi, eftersom de passerar rakt igenom satelliten. Gammastrålning...

Det svarta hålet är en mörk cirkel i mitten, omgiven av en lysande roterande skiva. Bilden vrider sig så att vi ser skivan både från sidan och uppifrån.

Så kan svarta hål se ut från olika håll

Materia som dras in mot det svarta hålet samlas i en virvlande skiva, upphettad av den häftiga rörelsen. Visualiseringen bygger på beräkningar av hur skivan rör sig, och hur ljuset kröks utanför det svarta hålet. Strukturen av mörkare och ljusare band uppkommer på grund av magnetiska virvlar i kombination med att olika delar av skivan rör sig olika fort. Vi kan se att skivan ser ljusare ut på den ena sidan av hålet, där materialet rör sig i riktningen ut ur bilden, och mer dämpad på den andra sidan. Det beror på en effekt som uppkommer när materia rör sig nära ljusets hastighet, som gör att...

Svart hål kan ha slukat en neutronstjärna

Jakten efter gravitationsvågor vid nätverket Ligo - Virgo återupptogs i april, efter en uppgradering av instrumenten. Gravitationsvågor bildas vid enorma kollisioner i universum – och efter bara några veckor fångade nätverket något extra intressant: en signal som passar in på vad forskare förväntar sig att se när ett svart hål slukar en kompakt neutronstjärna. Nu hoppas forskarna att en noggrannare analys ska bekräfta att det faktiskt är en händelse med både ett svart hål och en neutronstjärna som de har fångat. Det skulle då vara en typ av kollision som de inte har sett tidigare. De...

Mörk fläck i mitten, med en ljus ring runt. Skuggan i mitten är ett svart hål.

Första bilden av ett svart hål

För första gången går det nu att se hur ett verkligt svart hål ser ut – eller rättare sagt hur det ser ut där ett svart hål kröker rumtiden och påverkar både materia och ljus i sin närhet. Bilden visar det svarta hålet i mitten av galaxen M87. Hålet är 6 miljarder gånger tyngre än vår egen sol och befinner sig mer än 50 miljoner ljusår bort. Tidigare har alla bilder av svarta hål varit simuleringar eller konstnärliga tolkningar. Nu vet vi hur det verkligen ser ut. Bilden avslöjar att det svarta hålet roterar, vilket gör att den ljusa ringen runt hålet ser ljusare ut på ena kanten. Själva...

Kan motsatta hål sluka varandra?

Vi ser inga tecken i universum på att det skulle finnas kroppar eller ansamlingar av antimateria. Den återfinns endast i form av enstaka partiklar skapade i högenergetiska processer. Men vi kan inte säga säkert att svarta hål skapade av antimateria inte finns – de går nämligen inte att skilja från svarta hål av vanlig materia. Inte ens vid en kollision skulle de avslöja sig. Två lika massiva svarta hål av materia respektive antimateria skulle inte förinta varandra, utan smälta samman och orsaka gravitationsvågor på precis samma sätt som två vanliga svarta hål. Det beror på att ingen energi...

FYSIK: Nu märker vi hur allt gungar

Riktigt stora händelser i universum skapar vågor i själva rumtiden, till exempel när två svarta hål dras ihop till ett. Vågorna drar ut och klämmer ihop allt som de passerar. Detta förutsades redan för drygt hundra år sedan av Albert Einsteins allmänna relativitetsteori – och i september 2015 kunde en sådan våg fångas upp för första gången, i det amerikanska observatoriet Ligo. Att kunna registrera gravitationsvågor gör det möjligt för forskarna att studera fenomen och händelser i universum som inte går att upptäcka med till exempel radiovågor eller synligt ljus. Upptäckten kan liknas vid ett...

Går det att fylla ett svart hål?

Det korta svaret är att ett svart hål växer när materia faller in. Det har en yta vars area – i det enklaste fallet, när det inte roterar – ges av formeln: G är gravitationskonstanten, c är ljushastigheten, och massan är det svarta hålets totala massa. Massan ökar när materia faller in, och därmed ökar också arean. Ett långt svar skulle förklara varför ett svart håls yta kan definieras på ett bra sätt (som ett tvärsnitt av en händelsehorisont), att denna yta aldrig krymper (utom som en följd av Hawkingstrålning), att vi inte har en fullt tillfredsställande beskrivning av vad som händer inuti...

Smällen som skapar guld

I slutet av sommaren riktade ett antal astronomer i hemlighet sina teleskop mot en avlägsen punkt på himlen. En efterlängtad kollision hade skickat en gravitationsvåg mot jorden – men informationen var än så länge hemlig. Under några intensiva dygn hade forskarna en unik möjlighet att knäcka gåtan om hur ovanliga och tunga grundämnen som guld och platina bildas. Här skriver astronomen Jesper Sollerman om en lyckosam kamp mot klockan. Klockan 13:41:04 den 17 augusti registrerades en gravitationsvåg av den ena Ligo-antennen, den i Hanford i nordvästra USA. Med makalös precision fångade...

Här kan forskarna se hur rumtiden skälver

Däcken pressas mot den smala vägen utanför Pisa. Taxibilen är en gravitationsmaskin, som utnyttjar tyngdkraften för att hålla sig kvar på asfalten. Mellan byar och odlingar närmar vi oss en märklig anläggning som kallas Virgo. – De detekterar gravitationsvågor där, berättar taxichauffören. Gravitationsvågor. Det är en helt annan sida av kraften som håller kvar bilen på körbanan. Vågorna är minimala krusningar i själva rumtiden, som berättar om dramatiska fenomen långt bort i universum. Taxiföraren berättar hur hon sett Virgo födas och växa fram sedan 1996. Ingen kan undgå att lägga märke till...

Gravitationsvågor fångade för tredje gången

De två Ligo-instrumenten i USA har fångat upp gravitionsvågor ännu en gång. Vågorna i rumtiden uppstod när två svarta hål kretsade i en spiral allt närmare varandra och till slut bildade ett enda svart hål, ungefär 49 gånger så tungt som vår sol. Gravitationsvågorna ger information om svarta hål som inte hade kunnat upptäckas på andra sätt.

Ljusstark skiva runt en svart rund silhuett.

En söndersliten stjärna

Sommaren 2015 upptäckte astronomer ett enormt ljusutbrott i en avlägsen galax, med hjälp av en automatiserad supernovasökning. Det var den starkaste supernova som någonsin hade upptäckts, dubbelt så ljusstark som det tidigare rekordet. Eller var det kanske inte en supernova? Med hjälp av bilder och mätningar från Hubbleteleskopet och flera andra instrument har astronomer från bland annat Sverige studerat händelsen närmare. De ser inte riktigt vad de förväntar sig från en supernova. Det påminner mer om det uppflammande ljus som kommer från en stjärna när den slukas av ett svart hål som snurrar...

Einsteins vågor fångade till slut

Ryktena om upptäckten har cirkulerat ända sedan september förra året. Nu vet vi att de är här – gravitationsvågor som gäckat fysikerna i flera årtionden har för första gången observerats direkt. Den banbrytande upptäckten annonserades på en presskonferens i Washington, och detaljerna presenteras allt eftersom i en serie vetenskapliga artiklar. – Vi har fångat gravitationsvågorna. Jag är så glad att få säga det. Universum talar till oss på detta sätt, men fram tills nu har vi varit döva för dessa signaler, sade en påtagligt rörd David Reitze som leder LIGO-experimentet. De sprids med ljusets...

Svarta hål och geometri gav Crafoordpriset

Svarta hål hör till de mest paradoxala rymdföreteelserna. De slukar allt och inget slinker ut, inte ens ljus. Så hur kommer det sig att strålning som kommer från deras omgivningar hör till den kraftfullaste i hela kosmos? Och hur kan de jetstrålar de sänder ut fara tvärsöver nästan Roger Blandford, Stanford university hela det synliga universum? – Vi kallar fenomenet för magnetoluminescens, men vi vet inte exakt hur det går till när det elektromagnetiska fältet runtom det svarta hålet omvandlar sin energi så extremt snabbt och effektivt för att skjuta ut partiklarna i jetstrålen, berättar...

Sök på sajten