Runding.dk





Alternativer til det sorte hul
må stadig tages i betragtning


Finn Gemynthe Madsen

2009 - opfølgning på min artikel om "Quarks og Quasarer" fra 1982
Den senere tids opdagelser synes fuldstændig at bekræfte teorierne om sorte huller. Det gælder både de supermassive, der anses for at udgøre kernen i de fleste galakser, og de "små" kollapsede stjerner, der er tungere end 3 solmasser. Men det vil ikke klæde moderne astronomi at ophæve nogen teori til et dogme, højt hævet over debat. Så længe der kan tænkes alternative forklaringer, bør debatten holdes åben.
Sorte huller er blevet et så almindeligt begreb, at der råder en tendens til at acceptere dem uden nærmere eftertanke. Lad os derfor kort resumere teorien om, hvordan et sort hul opstår, og hvad det er: "Det mest kompakte objekt i det synlige univers er en neutron-stjerne. Ingen neutronstjerne kan blive tungere end ca. 3 solmasser. Neutronerne i centrum vil briste og ingen kendt kraft kan derpå standse den totale kollaps. Al stjernens masse vil samles i et matematisk punkt, en såkaldt singularitet, hvor tætheden er uendelig stor. Rundt om dette punkt ligger den såkaldte Schwartschilds-radius, indenfor hvilken undvigelses-hastigheden overstiger lysets. Intet lys kan således undslippe, der er tale om et sort hul, og et sådant vil hele tiden vokse, når der er stof at tage af i omgivelserne. (Se her bort fra Hawkings teori om en beskeden partikelproduktion nær Schwartschilds-radius)


 
 


Uendelighedens faresignal
Det lyder så nemt med denne ensrettede trafik, men konsekvenserne er ikke spor nemme. Jan Teuber udtrykker det således i sin bog, Kosmiske Katastrofer, Teknisk Forlag 1997, p 129: "Når der har optrådt uendeligheder i fysikken, har det indtil dato været et usvigeligt sikkert faresignal, et tegn på, at de opstillede teoriers gyldighedsområde var overskredet." Og Jan Teuber holder alternative veje åbne: "I virkeligheden er de aktive galaksekerner måske et bevis for det stik modsatte, nemlig at naturen af al magt forsøger at undgå den katastrofe, som et sort hul indebærer …" - Alene sådanne ord burde være tilstrækkelige til, at vi ikke fortrænger alle betænkeligheder omkring de sorte huller.

Frastødning og tiltrækning i balance?
At intet objekt tungere end 3 solmasser kan bære sin egen vægt, lyder egentlig mistænkeligt dogmatisk. Ingen ved i virkeligheden hvordan neutronernes byggesten, quarkerne, vil reagere, når de ved et hyper-neutronstjernetryk flyder rundt i en såkaldt "quark-suppe." Forholdene er umulige at efterligne i jordiske laboratorier.
Muligvis frastøder quarks hinanden, når de presses tilstrækkeligt tæt sammen, og der er fremkommet teorier om eksistensen af quarkstjerner. En anden ubekendt faktor er "det tomme rum," der ifølge forskellige kvanteteorier syder af energi. Nye observationer tyder på, at universets udvidelse accelererer i stedet for som ventet at bremse op, og denne overraskende effekt kan næsten kun tilskrives en eller anden form for frastødningskraft, se f.eks. Scientific American, januar 2001: "Gravity That Repels."
Fremherskende kosmologiske teorier har faktisk længe opererer med en særlig "frastød-ningskraft," der går under navnet "inflation." Frastødningskraften anses af mange for at være nødvendig for at forklare universets nuværende ekspansion. I en periode under big bang mere end opvejede inflationen tyngdekraften. En mere afbalanceret frastødningskraft kunne tænkes at skabe ligevægt med tyngdekraften i et "beskedent" objekt som f.eks. i en massiv stjerne på over 3 solmasser, bestående af en kerne af quarks og en overflade af neutroner. Og uanset hvor mange solmasser vi tilføjer, kan frastødningskraften fortsat tænkes at matche tyngdekraften og sikre ligevægt. Således kan en quasar eller en galakse-kerne indeholde millioner af solmasser uden at kollapse. Og trykket kan måske blive så højt, at selv overfladen består af frie quarks, med en voldsom udstråling til følge.

Observationer af sorte huller?
Hvilke observationer er det da, der tilsyneladende beviser de sorte hullers eksistens? For nylig er fremkommet, hvad der fremhæves som afgørende. I en artikel i Politiken, den 11/3 2001, skriver Henry Nørgaard, at "amerikanske forskere som de første har observeret klare tegn på, at stof uden videre forsvinder fuldstændig af syne ned i sorte huller i Mælke-vejen." Rundt om disse er der dannet en tilvækstskive af stof, der opsuges fra en nærlig-gende normalstjerne. Stoffet komprimeres og udsender røntgenstråling. Det samme fæno-men kan iagttages omkring neutronstjerner, men der hvor massen beregnes at overstige 3 solmasser "forekommer røntgenstrålingen i den inderste del med en styrke, der helt konsekvent kun er ca. 1 procent af det tilsvarende tilfælde, hvor der er tale om en formodet neutronstjernemakker."
Umiddelbart lyder en sådan opdagelse afgørende, for man skulle da tro, at jo tungere et ikke-sort objekt, desto kraftigere stråling. Et eller andet sker der altså for en massiv stjerne tungere end 3 solmasser. - Men sæt nu at en frastødningskraft ikke tillader, at stjernen skrumper ned under den radius, hvor undvigelseshastigheden er højere end lysets. I så fald har vi at gøre med et objekt, der er endnu mere massivt end en neutronstjerne, uden dog at være et sort hul. Hvis undvigelseshastigheden f.eks. er 99% af lysets, vil en stor del af strålingen reabsorberes.. Kun stråler der udsendes tilnærmelsesvist vinkelret på stjernens overflade formår at undslippe. Stråler med mere flade udsendelsvinkler vil blive afbøjet så kraftigt, at de efter kortere eller længere kredsløb om stjerner falder tilbage til overfladen. Rigtigt tolket fortæller "1%-strålingen" os måske noget om en neutron/quarkstjerne, hvis diameter er yderligere reduceret i forhold til neutronstjernens anslåede 20 km.
Også mht. de supermassive sort huller bør vi overveje alternativer. I "Mælkevejens centrum," en artikel i Aktuel Astronomi, nr. 1, 2001, har Jan Teuber overgivet sig til de observationer, der synes at vise at: "Her i hjertet af vores hjemlige galakse lurer et sort hul i sværvægstklassen: 2,6 millioner gange så meget som solens stofindhold er samlet inden for et område på størrelse med Solsystemet." - Men igen, indenfor et sådant område kan der i teorien sagtens befinde sig en super-quarkstjerne indeholdende 2,6 millioner solmasser med en radius af en sådan størrelse, at lys kan undslippe. Stjerner i kredsløb omkring centret kan accelereres i samme omfang, som hvis der befandt sig et sort hul derinde. I det hele taget vil supermassive quarkstjerner kunne generere alle de samme fænomener, såsom jets, synchrotronstråling, udslyngede gasmasser og antistofproduktion, som man tolker som beviser for sorte hullers eksistens.

Galaksens enlige, aktive kerne
En supermassiv quarkstjerne er ikke kedeligere end et sort hul. Tværtimod kan den virke endnu mere skræmmende. For hvad er det, der sker i kerneområdet af de aktive galakser, og i endnu større skala i de unge galakser: Quasarerne? Passer observationerne af gigantiske udslyngede gasmasser i virkeligheden ikke bedre med et objekt, der aktivt kan udspy tusindvis af solmasser, end med et, der kun kan få indfaldende stof til at eksplodere? Kan det tænkes at galakser generelt skabes udfra kernen?
For at vende tilbage til teorien om det sorte hul, så må man undre sig over, hvorfor hver galakse så geometrisk skulle være udrustet med et enkelt supermassivt hul i centrum? Hvorfor er der ikke 2, 3 eller adskillige i kredsløb omkring hinanden? - Hvis sorte huller har været det almindelige endeligt for de største stjerner igennem hele galaksens levetid, og hvis de er vokset lige siden, hvorfor ser vi så ikke alle mulige størrelser af massive og supermassive sorte huller lave ravage i hele den centrale region af Mælkevejen; og i alle mulige andre galakser?
Kort sagt: Jeg synes, at Jan Teuber skal fastholde den sunde skepsis overfor sorte huller, som han så smukt udtrykte i 1997.