Svarta hål tar över allt de kolliderar med. Från subatomära partiklar till stjärnor, fasta ämnen, gaser, vätskor och till och med ljus, allt som faller i dem försvinner. På liknande sätt fångar svarta hål den populära fantasin. Att tänka på rymden, ända sedan människor först såg ljuspunkterna som pryder natthimlen, har fått sinnet att föreställa sig saker som inte kan ses här på jorden. Och svarta hål är mer fantasifulla än något annat underverk av astronomi.
Hur ser ett svart hål ut?
Ett svart hål är en rymdstøvsugare som suger stardust i den bottenlösa avgrunden, böjer rymden och orsakar en oemotståndlig gravitationsattraktion, ingenting som kan torka allt från jorden.
Detta är ett hål i rymden. Svart - eftersom ljus inte kan undgå sin attraktion Och därför osynliga. Ofattbar.
Och ändå försökte de föreställa sig svarta hål - redan innan de visste att de verkligen existerar. 1784 föreslog den engelska geologen och prästmannen (och amatörastronom) John Michell att för en stor och tät tillräcklig stjärna skulle Newtons gravitation vara för stark för att ljus skulle kunna fly. Han trodde (som Newton) att ljus är en ström av partiklar (då trodde många det). Michell beräknade att hastigheten för ljuspartiklar inte skulle vara tillräcklig för att undvika en stjärns tyngd så tät som solen men 500 gånger dess diameter. "Sådant ljus kan inte komma till oss," skrev han.
Cirka tio år senare föreslog den franska matematikern Pierre-Simon Laplace att "osynliga kroppar" kunde existera i rymden. Laplace föreställde sig en stjärna med jordens densitet och 250 gånger bredare än solen. Dess Newtons gravitationella drag skulle förhindra att ljus lämnar ytan.”Således kan de största kropparna i universum vara osynliga på grund av deras storlek,” sade han.
Riktiga svarta hål uppstår inte från Newtonian gravitation, utan från Einsteins tyngdkraftteori - allmän relativitet. Einstein gömde svarta hål (även från sig själv) i sina ekvationer. Men den tyska astronomen Karl Schwarzschild använde detta koncept under första världskriget, strax innan han dog efter en sjukdom på den ryska fronten. Schwarzschild kunde dock inte föreställa sig att en stjärna kunde krympa i en sådan utsträckning att den överskred den täthet som krävs för att göra den osynlig. Denna fantasi-prestation uppnåddes av Robert Oppenheimer och Heartland Snyder 1939 (samma år som Einstein publicerade ett papper där han förnekade existensen av svarta hål). Oppenheimer och Snyder beräknade att en tillräckligt massiv stjärna skulle kunna kollapsa under sin egen allvar.”Stjärnan kommer alltså att stängas från alla förbindelser med en avlägsen observatör; bara gravitationsfältet kommer att finnas kvar,”skrev de.
Kampanjvideo:
Oppenheimer tog snart upp Atomic Bomb Project i Manhattan och ingen uppmärksammade sina kollapsande stjärnor förrän på 1960-talet. I december 1963 diskuterades de vid ett symposium i Dallas och några veckor senare vid ett möte i Cleveland. Någon sade till och med uttrycket "svart hål" för att hänvisa till dem.
Men namnet var inte populärt förrän John Archibald Wheeler uttalade det i ett tal 1967. Då började allvarlig vetenskaplig forskning om svarta hål. Stephen Hawking studerade dem och visade att de kunde avge en svag form av strålning som fick sitt namn efter honom. Astronomer letar efter svarta hål och samlar imponerande bevis på att de existerar, baserat på rörelse av stjärnor och andra ämnen i närheten av svarta hål. (Faktum är att Michell föreslog just en sådan metod för att upptäcka närvaron av en osynlig stjärna.) 2016 gav gravitationsvågor exakta bevis på en kollision av två svarta hål.
Nu tvivlar nästan ingen på att de finns. Men även om Michell, Oppenheimer, Wheeler, Hawking och många andra föreställde sig hur ett svart hål skulle se ut, hade ingen av dem någonsin sett det.
Och nu, bokstavligen i april, presenterade Event Horizon Telescope-samarbetet en bild: mörkret i ett svart hål omgiven av ljus i dess närhet. Denna bild bekräftar det som redan var känt: att svarta hål inte bara är ett fantasifigment, det är en sanning som ursprungligen representerades av sinnen med en viss vetenskaplig ande, en tro på förmågan att upptäcka kosmiska fenomen utan att någonsin vara i rymden.
Vetenskapshistorien minns andra fall av imaginära fenomen som trotsar fantasin redan innan de upptäcktes. Paul Dirac föreställde sig antimateria redan innan det hittades i naturen. Alexander Friedman föreställde sig expansionen av universum innan astronomiska observationer bekräftade det. Antika grekiska filosofer föreställde atomer 2500 år innan mikroskopi blev tillräckligt sofistikerad för att fotografera dem. Alla dessa lyckliga fantasier betraktades av vissa som en förolämpning mot sunt förnuft eller konventionell logik. Deras bekräftelse, som med den nya bilden av det svarta hålet, bekräftar lektionen att uppenbar absurditet inte är ett övertygande argument mot förekomsten av ett fenomen.
Kanske är det faktum att den mänskliga fantasin har kommit till svarta hål, trots deras absurditet, en av orsakerna till att svarta hål fascinerar alla som tänker på dem. Det svarta hålet har blivit bevis på att det finns otroligt obegripliga astronomiska fenomen.
Ilya Khel
