Page 4


Referat fra medlemsmøte om Svarte Hull torsdag
15/10 1998 i peisestuen på Astrofysisk Institutt...


Møtet ble åpnet av møteleder Knut Jørgen Røed Ødegaard kl.19.10.
Denne gang hadde vi gleden av å presentere min "gamle" studievenn Cand. Scient. Tor E. Aslesen.
Han startet med å si hva vi forbinder med sorte hull dvs. Store hastigheter, Enorme gravitasjonskrefter.
( Han holdt et livlig foredrag hvor han stadig vekk stilte forsamlingen spørsmål som vi da kunne svare på. ) Han orienterte deretter videre om lyshastighetens øvre grense og den velkjente relativitetsteorien.
Deretter kom han inn på det historiske perspektiv. ( NB ! Se artikkel i Astronomi nr.1 1998 side 20. )

Hvem andre enn Newton kunne han ellers begynne å fortelle om hvor han da orinterte generelt om Newtons tyngdelov hvor gravitasjonskraften mellom legemer er proposjonal med massene og omvendt proposjonalt med kvadratet av avstanden. ( Det er faktisk det samme for lys hvor lystyrken til en stjerne avtar med kvadratet av avstanden. )
I motsetning til Kepler forsto Newton at planetene trekker på hverandre. Jupiter trekker faktisk på Jorden med en kraft som er 1/25000 del av Solen.

Han fortalte videre om John Michell som allerede 1783 funderte på hva som skjer med lyset som blir sendt ut fra legemeer med stort gravitasjonsfelt. Han som Newton, forestilte seg lyset som partikler som blir sendt ut.
Fra stjerner som er massive nok kan ikke engang lyset unslippe men å påvise noen slike mørke stjerner var selfølgelig ikke mulig den gang.
Laplace mente dermed at de største stjerner må være unsynlige.
Han viste også flere plansjer som indirekte påviste sorte hull dvs. man kunne påvise virkningen av gravitasjonsfeltet på stjerner som gikk i bane rundt hullet. Han kom videre inn påm hvordan sorte hull og hvite dverg stjerner oppstår som slutten av en stjernes livsløp.
Hvordan kan sorte hull observeres ?
Vel vi kan starte med å beregne Schwarzschild radien ( R ) for et legemer. Dvs. hvor unslipningshastigheten er lik lyshastigheten.( Han valgte her å behandle et ikke roterende sort hull uten elektrisk ladning, fordi roterende sorte hull blir så mye mer omfattende. Roterende sorte hull drar tidrommet med seg i rotasjonen. ) Innenfor denne radien kan ingen informasjon komme til utenverdenen. ( R = 2 G M / c c og kuleskallet 4 PI R R = Hendelses horisonten. ) All materie sier man er samlet i et punkt i sentrum ( Singulariteten ). Han fortalte videre om unslipningshastighet og hvor mye vi må minske solradien med for at unslipningshastigheten skal bli lik lyshastigheten. ( Schwarzschild radien. ) Svaret ble ganske uventet en radius på bare 1.5 km. Hvis jorden ble komprimert til et sort hull ville ikke Schwarzschild radien bli større enn 4.5 mm. Det ville ikke påvirke jordens bane rundt solen og månens bevegelse rundt jorden. De viktigste kandidater for sorte hull er massive stjerner som har endt sitt liv i en supernova eksplosjon og galaksekjerner. Sorte hull i galaksekjerner er ofte karakteristike med stråler av gass ut fra syd og nord pol langt ut fra selve galaksen som kan observeres i radio området.
Et sort hull i en galakse kjerne kan ha en R på størrelsesorden vårt solsystem og de roterer og drar tidrommet med seg i rotasjonen. ( Hendeseshorisonter er ikke sfærisk lenger men mer eliptisk. ) For å beskrive bevegelser nær sorte hull bruker man noe som heter Schwazschild metrikk. ( Det er ikke sikkert at denne metrikken eller dagens naturlover gjelder inni et sort hull. )

Dersom vi tok all masse i hele universet, hvor stor er R da ? Jo i samme størrelsesorden som universet selv. Vi bor kanskje inni et sort hull. Hvor stor er R for en atomkjerne ( 10 i -15m ) , jo den er bare på 10 i -45m slik at det er ingen fare for at alt skal kollapse.

Tilbake til hvordan de kan observeres. Sorte hull kan observeres i bobbeltstjerne systemer som sender ut intens røntgen og annen stråling. En massiv stjerne kan bevege seg rundt det sorte hull på bare en dag og det kan observeres. Her er Einsteineffektene helt dominerende, Newtons gravitasjonslov gjelder ikke her. Man må bruke Einstein's beskrivelse av tid-rommet.
( Under er link til en simulator av legemer i slike forstyrrede tidrom, men ikke prøv den nå. Les videre. )
Anta at vi observerte en astronaut med en lampe og en mobiltelefon bli trukket inn mot et sorts hulls hendelseshorisont. Hva ville vi observere ? Jo, vi ville observere at alt lys fra astronauten ble rødere og rødere og informasjonen han sendte til oss med telefonen kom langsommere og langsommere, vi måtte også justere bølgelengdevalget på mobiltelefonen til stadig lengre og lengre bølgelengder. Vi ville bare se ham rødne hen klistret til hendelseshorisonten.
Hva ville astronauten selv oppleve ? Jo, alle stjernene i universet ville bli blåere og blåere og konsentreres over ham. Til slutt ville hele universet se ut som et skarpt punkt rett over hodet hans. Hva han selv vil oppdage der er det ingen andre enn ham selv som får vite.

Foredragsholder viste også mange flotte bilder av galakser med utstrålende jet strømmer og mer kompliserte bilder av dobbeltstjernesytemer set i radiobølge området.
Han nevnte til slutt kort om hvordan sorte hull kan "fordampe " ved kvantemekaniske effekter i følge Steven Hawkings teorier.
Etter dette glimrende foredrag fikk han som fortjent en flaske vin i gave.

Møtet ble avsluttet med en spårsmålsrunde ca. kl.21:45.

Orbits in Strongly Curved Spacetime.



Nyhetstjenesten.

Til forside.

Odd Trondal (referent).