Om Verdens ende


    > Jeg hedder Lasse Rasmussen, og sammen med David Nielsen er vi ved at skrive en Projekt
    > opgave i folkeskolen. Vores emne er Verdens ende, og vi har hørt fra Jytte Lodahl, en
    > biblotikar fra Kirkebakken folkeskole, at du ved en masse om sorte huller. Vi håber
    > derfor, at du måske kunne hjælpe os lidt i vores søgen efter information. Vi ønsker
    > at vide mere om denne trussel, altså sorte hulller, og om der er en eventuel måde at
    > overvinde det på.
    >
    > På forhånd tak,
    > Lasse Rasmussen.



Hej Lasse og David,

Hvis jeres emne er Verdens Ende, er jeg ikke sikker på, at sorte huller er det rette at
kaste sig over. Risikoen for, at Jorden går under ved at blive slugt af et sort hul er
nemlig så ekstremt lille, at der er større risiko for, at samtlige mennesker på
Jorden får et kyllingeben galt i halsen på samme tid.

Sorte huller skabes, når en tung stjerne ender sit liv. Stjerner lyser, fordi de forbrænder
brint til helium i deres indre, og dermed laver energi. Energien gør også, at stjernen
ikke kollapser under dens egen vægt, men når der ikke er mere brændstof klapper den så
at sige sammen.

Hvis stjernen til at starte med vejer mindre end 8 gange så meget som vores Sol (det
kalder man 8 Solmasser), trækker dens indre sig sammen og bliver til det man kalder en
Hvid Dværg, mens dens ydre svulmer op og bliver til en såkaldt Rød Kæmpe, der til sidst
langsomt vil opløses i noget man kalder en Planetarisk Tåge, selvom det ikke har noget
at gøre med planeter.

Hvis stjernen vejer mere end 8 Solmasser, ender den Hvide Dværg med at veje så meget, at
den også kollapser. På nogle få sekunder trækker den sig sammen til at fylde kun ca. 10 km
i diameter (hvor den oprindelig var måske et par millioner km i diameter). Selvom den er
så lille, vejer den stadig omtrent det dobbelte af vores Sol. Resten af stjernen lander
på overfladen af denne kerne - som man kalder en Neutronstjerne - og kastes tilbage, ud i
Universet, i en kæmpemæssig eksplosion. Denne eksploderende stjerne er det, der kaldes en
Supernova, og den er så kraftig, at den i flere dage kan lyse kraftigere end alle de andre
milliarder af stjerner, der ligger i galaksen.

Hvis stjernen til at starte med vejer endnu mere, omtrent 25 Solmasser, vil den Neutron-
stjerne der ligger tilbage efter eksplosionen, veje så meget (måske omkring 2-3 Solmasser)
at den heller ikke kan holde sig oppe, og så sker der noget meget mærkeligt: Den kollapser
til ikke bare en meget lille klump, men til et enkelt punkt! Dette punkt er altså mindre
end et atom, men vejer 2-3 gange så meget som Solen!

I nærheden af punktet er tyngdekraften så ekstrem, at der sker de underligste ting: Jo
tættere man kommer på punktet, jo langsommere går tiden, og et par kilometer derfra går
tiden i stå! På dette sted er tyngdekraften så stor at intet, ikke engang lys (som er det
hurtigste der eksisterer) kan undslippe. Det betyder, at vi aldrig vil kunne se noget, der
er kommet inden for denne grænse (som man kalder "begivenhedshorisonten"), og det er derfor
man kalder det et Sort Hul.

Men hvorfor er sorte huller så ikke farlige? Kunne vi ikke risikere at falde ned i et? I
princippet jo, men to ting gør, at vi alligevel ikke behøver at bekymre os:

1) Tyngdekraften, som man mærker fra et eller andet objekt, afhænger af
afstanden til objektet, ikke af hvor "koncentreret" dets masse er. Vores
Jord ligger 150 mio. km fra Solen, som selv er 1.4 mio. i diameter og
vejer (selvfølgelig) 1 Solmasse (dvs. et 2-tal med 30 nuller bagefter kg).
Hvis Solen af en eller anden grund pludselig kollapsede til et sort hul med
samme masse, ville vi bare fortsætte i samme cirkelbane (men det ville
selvfølgelig blive mørkt og koldt). Der skal altså ske et eller andet, der
gør, at man kommer tæt nok på det sorte hul, for at man kan falde ned
i det.

2) Eftersom de sorte huller blive lavet af kollapsende stjerner, ligger de
spredt rundt om i galakserne med gennemsnitligt samme afstand mellem sig
som stjernerne. Og denne afstand er umådelig stor! Faktisk hundrede af
tusinde gange så stor som afstanden mellem Jorden og Solen. Oven i købet
bevæger stjernerne i en galakse som vores sig ikke engang tilfældigt rundt
mellem hinanden, men i en skive i et mere eller mindre fast mønster. Skiven
drejer godt nok rundt med et par 100 km i sekundet, men stjernerne ligger
mere eller mindre stille i forhold til hinanden.

Hm. Kedeligt. Ingen chance i Helvede for at blive slugt af et sort hul? Intet projekt om
Verdens Ende? Mnjoeh, måske kunne man alligevel godt forestille sig et scenarie, hvor vi
endte vores dage på dramatisk vis i et sort hul.

De fleste stjerner i galaksen er i virkeligheden ikke bare én stjerne, men to eller flere
stjerner der kredser om hinanden, såkaldte dobbeltstjernesystemer. Hvis det er to tunge
stjerner, og den ene eksploderer i en supernova, kan det ske, at eksplosionen slynger den
anden stjerne ad Helvede til, så den pludselig får en helt anden bane gennem galaksen, end
den plejede. Når denne stjerne så selv løber tør for brændstof, kan det være at den bliver
til et sort hul, et sort hul på dødskurs gennem galaksen.

Dette sorte hul kunne så i princippet have retning mod en anden stjerne. Sandsynligheden
for, at det rent faktisk rammer en anden stjerne svarer godt nok nogenlunde til at lægge
ærter rundt omkring i verden med en kilometers afstand mellem hver, og så flyve rundt i
et fly og kaste en ært ud et tilfældigt sted - og ramme en af ærterne på jorden. Og
sandsynligheden for, at det lige skulle være vores stjerne - Solen - er 100 milliarder
gange mindre, for der ligger 100 mia. stjerner i Galaksen. Faktisk er den samlede sandsynlighed
nok endnu mindre, end for at alle Jordens beboere fik et kyllingeben galt i halsen samtidig.

Men i princippet kunne det ske. Præcis hvordan historien ville udvikle sig, afhænger af,
hvordan sammenstødet ville forløbe. Det der ville ske var nok, at det sorte hul ville indgå
i et slags kredsløb med vores Sol. Dette ville gøre, at planeterne pludselig ville bevæge
sig rundt i nogle mærkelig baner, fordi de både ville føle tyngdekraften fra Solen og fra det
sorte hul. Som det er nu, bevæger vi os rundt om Solen i en næsten cirkelformet bane. Men
med det sorte hul ville hvad som helst kunne ske. Jorden kunne pludselig begynde at kredse
om det sorte hul. Solen kunne komme så tæt på, at det sorte hul begyndte at suge Solens gas
til sig i en spiral, som når man lukker vandet ud af badekarret. Den gas ville så bremse Jorden
op, som en slags vindmodstand.

Det ville gøre, at vi ville komme tættere og tættere på det sorte hul. På et tidspunkt ville
vi være så nær, at forskellen i tyngdekraftens styrke på den side af Jorden, der vender mod
hullet, og den side der vender væk ville blive så stor, at Jordkloden ville blive strakt lidt
ud. Det ville skabe en masse indre varme i Jorden, der ville forårsage voldsomme vulkanudbrud,
jordskælv og tsunamier.

Gassen der spiralerede ned i hullet ville også blive varmet, pga. friktion eller gnidningsvarme.
Den ville begynde at gløde, først rødglødende, så hvidglødende, derefter med ultraviolet lys,
og til sidst med røngtenstråler, der ville bestråle Jorden.

Til sidst ville forskellen i tyngdekraften gøre, at de mennesker, der boede på den side af Jorden,
der vendte mod hullet, ville lette fra Jorden og styrte mod begivenhedshorisonten. Selv hvis
de havde undgået katastroferne på Jorden, ikke var døde af kræft som følge af røngtenstrålerne,
og havde iført sig rumdragter, ville deres fremtid nu se sort ud. Hele tiden bliver forskellen
i tyngdekraften voldsommere og voldsommere. Hvis de falder med benene først, begynder de at føle,
at deres ben og deres hoved bliver trukket fra hinanden. Selv hvis de prøver at lægge sig "på
maven", vil deres kroppe til sidst blive revet i stykker, deres knogler og organer blive flået
til atomer, ja selv atomerne vil gå fra hinanden.

Samtidig sker der det mærkelige, at de, der endnu ikke er faldet faldet ned, vil se dem, der er
foran dem, bevæge sig langsommere og langsommere, fordi tiden går langsommere. Deres dødskramper
sker i slowmotion, men man ser dem ikke gå i stå, for der sker også noget mærkeligt med deres
farver: Det bliver noget man kalder rødforskudt, og det betyder, at hvis de f.eks. har blå bukser
på, vil bukserne langsomt blive grønne, så røde, så mørkerøde, og til sidst usynlige. Men det er
altså kun set fra dem, der endnu ikke er faldet ned. Set fra deres eget synspunkt vil de altså
styrte ned. Hvad der sker, afhænger af, hvis synspunkt man ser det fra. Vi siger, at det er
"relativt", og det er derfor, at den matematisk/fysiske teori, der bruges til at beregne alle de
her ting med, har sit navn: relativitetsteorien.

Hmm... Måske er der alligevel stof nok til et projekt om Verdens Ende. Hvis I har flere spørgsmål
er I meget velkomne til at skrive. Ellers kan I også tage et kig på nogle af de her sider:

    http://universer.dk/kaku1.htm
    http://www.rummet.dk/universet/sorte-huller
    http://www.rundetaarn.dk/dansk/observatorium/sorthul.htm
    http://www.tycho.dk/article/view/774/1/107/

Bedste hilsener,
Peter Laursen
(Du kan se flere svar til interesserede læsere her, under "Brevkasse".)