Institutionen för fysik och astronomi

Hur skapas svarta hål?

2018-01-29

Hur skapas svarta hål?

Frågan ställdes 2018-01-29 av Tindra, 13 år.

Svarta hål kan bildas när mycket tunga stjärnor exploderar i slutet av sina liv. Under en stjärnas lysande liv får den sin energi genom att omvandla lätta grundämnen till tyngre. Det lättaste grundämnet är väte och alla stjärnor får det mesta av sin energi genom att hela tiden ”fusionera” (=sätta ihop) fyra väteatomer till en heliumatom. Bygger man sedan vidare får man kol och syre genom att ”fusionera” helium. Stjärnor som är många gånger tyngre än solen är mycket ovanliga, men de fortsätter sedan att bygga upp tyngre grundämnen ända upp till järn, men sedan får man inte ut mer energi genom att fusionera järnatomer. Därför växer järnkärnan längst inne i dessa stjärnor och blir till sist så tung att den kollapsar under sin egen tyngdkraft. När järnkärnan (som bara är några hundra mil stor) kollapsar så trycks den ihop till en enda ”jätteatomkärna" som är ett par mil stor. Då frigörs så mycket energi, värme och lätta partiklar att resten av stjärnan exploderar och materien kastas ut med hastigheter över 10 000 km/sekund. Vi ser då en supernovaexplosion. Om kärnan som är kvar i mitten sedan är tillräckligt tung (tyngre än omkring 2 1/2 gånger så tung som Solen) så fortsätter den att kollapsa till ett svart hål.

I centrum av de flesta (eller kanske alla) stora galaxer finner man enormt mycket tyngre svarta hål än så. Man är inte säker på hur de bildas men kanske börjar de genom att mindre svarta hål kolliderar och fortsätter att samla på sig gas från sin galax. I centrum av vår galax Vintergatan finns ett svart hål som är lika tungt som 4 miljoner solar. I en del andra galaxer kan de väga miljarder solmassor.

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.