Hvor grensen går
Horisonten er avstanden fra sentrum der unnslipningshastigheten tilsvarer lyshastigheten. Nærmere enn den slipper ingenting ut - ikke fordi noe holder signalet tilbake: alle baner der fører innover. Ved selve grensen finnes det ingen materie, bare ren geometri i tomrommet.
Horisontens radius bestemmes av massen og vokser proporsjonalt med den. Klem Jorden sammen til et svart hull, og grensen blir en kule på størrelse med et kirsebær. For Solen ville det være en kule med radius på rundt 3 kilometer. For Sagittarius A* i sentrum av galaksen vår, med omtrent 4 millioner solmasser, ligger horisonten 12 millioner kilometer ute.
Grensen har ikke noe lokalt kjennetegn: Instrumentene på et fallende romskip vil ikke vise noe. Og du kan ikke beregne horisontens plassering ut fra ett nærområde - den avhenger av hele det svarte hullets framtid. Hvis en gassky faller inn i det om ett år, begynner horisonten å utvide seg på forhånd.
Hvorfor den som faller ikke merker kryssingen
Det er ikke selve grensen som er farlig, men forskjellen i tyngdekraft: Føttene trekkes sterkere enn hodet, og kroppen strekkes. Ved horisonten er denne forskjellen desto svakere jo mer massivt hullet er. Ved et svart hull med stjernemasse ville et menneske blitt revet i stykker hundrevis av kilometer før horisonten. Ved et supermassivt hull er strekkingen ved grensen så liten at du ikke ville merket den - opprevningen skjer senere, dypt inne.
Hvor merkbar kryssingen av grensen er for den som faller inn i et supermassivt hull.
Likevel har alt endret seg. Bak horisonten slutter «utover» å være en retning i rommet og blir en retning i tiden: Der er det like umulig å bevege seg bort fra sentrum som det her er å bevege seg til i går. Et signal som sendes tilbake, går likevel dypere inn.
Hva som ses utenfra
Utenfra er bildet motsatt. Jo nærmere et objekt kommer horisonten, desto saktere går klokken dets for en fjern observatør, og desto rødere blir lyset. Formelt krysser bildet aldri grensen: Det fryser for alltid fast helt ved kanten.
Men «for alltid» betyr her «usynlig». Lysstyrken faller eksponentielt og svært raskt: Ved et hull med stjernemasse slukner bildet på millisekunder, ved et supermassivt hull på minutter. Ingen ser noe lysende skall av materie som sitter fast ved horisonten.
Lysstyrken til et fallende objekt for en observatør utenfra: Hvert trinn er 3 ganger svakere.
Den oransje ringen på bilder av svarte hull er heller ikke horisonten. Den mørke flekken i sentrum er omtrent 2,6 ganger større i radius: Lys som passerer nær, snor seg rundt hullet, og det er denne optikken som bestemmer kanten på skyggen. Alt dette er forutsigelser fra den generelle relativitetsteorien; fysikere diskuterer fortsatt hva som skjer ved horisonten når kvanteeffekter tas med i beregningen.
Les resten i Miqo-appen
1 minutt igjen, og til slutt en quiz. Finn den under «Verdensrommet → Sorte hull»
Rett mobilkameraet hit for å åpne App Store eller Google Play.
Kilder
- Horisontstørrelser - Schwarzschild-løsningen (1916). Bilder av skyggen - Event Horizon Telescope: M87* (2019), Sagittarius A* (2022)