Hvor store kan sorte huller blive?

Sorte huller æder alt, der kommer for tæt på. Men betyder det, at de bare bliver ved at vokse i det uendelige, eller er der en øvre grænse for, hvor store de kan blive?

Sort hul
© EHT Collaboration

De nuværende kosmologiske teorier sætter ingen øvre grænser for, hvor stort et sort hul kan blive. I princippet kan det vokse i størrelse, så længe masse eller energi falder ind i det.

Til gengæld er der tilsyneladende to praktiske begrænsninger for størrelsen af de allerstørste sorte huller. Det er dem, som astronomerne kalder for supermassive sorte huller (SMBH'er).

Supermassive sorte huller findes fx i kernen af spiralgalakser og elliptiske galakser. De største sorte huller er nærmest vokset lige siden big bang. Det har givet dem mulighed for opnå en samlet masse på ca. ti mia. gange Solens.

Stråling isolerer hullet

Ti mia. solmasser er altså i praksis den største størrelse et sort hul kan have opnået med den alder universet har nu.

Desuden tyder nyere undersøgelser på, at SMBH'er ikke vil vokse sig meget større.

Grunden er den stråling, der bliver udsendt, når et sort hul opsuger stof fra sine omgivelser.

Det udadrettede pres fra strålingen, det såkaldte strålingstryk, kan blive så kraftigt, at støv og gas bliver blæst for langt væk fra hullet til, at det kan indfanges af hullets tyngdekraft.

Dermed har hullet overskredet den såkaldte Eddington-grænse: Mængden af masse, der bliver blæst væk, og mængden af masse, der bliver suget ind, udligner hinanden, og hullet vokser ikke længere.

Sort hul æder mælkevejen

Det største sorte hul i Mælkevejen befinder sig i galaksens centrum, cirka 26.000 lysår fra Solen. Hullet har fået navnet Sagittarius A* og vejer omkring fire mio. gange så meget som Solen.

Mælkevejens sorte hul er altså meget mindre end de allerstørste SMBH’er, der fx findes i centrum af andre galakser.

Forædte huller er store fra fødslen

Almindelige sorte huller opstår, når en stor stjerne kollapser som supernova, men supermassive sorte huller, også kaldet SMBH’er, fødes med en større masse.

Sorte huller
© Shutterstock & Lotte Fredslund

1. Kollaps danner huller

De ældste supermassive sorte huller blev dannet, da masse faldt sammen kort efter big bang. I dag dannes de, når stjerner kolliderer, eller når centrum af en galakse bryder sammen.

Sorte huller
© Shutterstock & Lotte Fredslund

2. Huller spiser sig større

De ekstreme kollaps samler mellem 1000 og en mio. solmasser på meget lidt plads. Dermed bliver hullerne såkaldt supermassive fra starten og kan effektivt sluge energi og masse fra deres omgivelser.

Sorte huller
© Shutterstock & Lotte Fredslund

3. Kæmpehuller når grænsen

Supermassive sorte huller bliver formentlig ikke meget større end ca. ti mia. solmasser. Ved den størrelse presser strålingen, som opstår, når masse bliver suget ind, støv og gas så langt væk, at hullets tyngdekraft ikke kan indfange det.