Spektakulært fund udfordrer teorien om sorte huller. Nu ved vi ingenting

»I virkeligheden ved vi ingenting, for sandheden ligger i dybet.«

Det gammelkendte ordsprog af den græske filosof Demokrit ringer pludselig påfaldende højt i ørerne på forskere verden over. En række astronomer har nemlig gjort et spektakulært fund, der vender op og ned på hele vores forståelse af, hvordan sorte huller er blevet til.

Astronomer fra det amerikanske rumobservatorium James Webb Space Telescope har for nylig opdaget det ældste sorte hul, der nogensinde er observeret. Det dateres mere end 13 milliarder år tilbage og dermed til universets spæde begyndelse.

Med omkring en million gange solens masse er det overraskende stort for et ”nyfødt” sort hul.

»Overraskelsen ligger i, at det er så massivt. Det var det mest uventede,« siger astrofysiker og professor ved University of Cambridge og leder af observationerne Roberto Maiolino ifølge The Guardian.

Forskere spørger nu: Hvordan voksede det sig så stort så hurtigt?

Einstein havde ret

Sorte huller er blandt universets mest ildevarslende objekter. Ved tærsklen til et sort hul er tyngdekraften så intens, at hverken stof eller lys kan undslippe dets greb. Det punkt kaldes for ”point of no return”, da alt, der forvilder sig over den grænse, er væk for altid.

I 2021 observerede astronomer for første gang lys, der stammer fra kilder, som ligger bag et supermassivt sort hul.

Den opdagelse bekræftede, at sorte huller har så stor tyngdekraft, at de kan bøje lys omkring sig. Det beskrev Einstein i år 1915 i sin generelle relativitetsteori om, hvordan objekter med masse bøjer tid og rum omkring sig.

Relativitetsteorien indeholder flere paradokser, blandt andet at tiden ikke er konstant. I forhold til sorte huller er her en pudsig scene:

Grænsen til det sted, hvor lys ikke længere kan undslippe det sorte huls tyngdekraft, kaldes begivenhedshorisonten. Ved begivenhedshorisonten er tyngdekraften så voldsom, at lyset bøjes i en perfekt sløjfe omkring det sorte hul, hvilket betyder, at hvis du stod der, ville du kunne se bagsiden af dit eget hoved.

Hvordan bliver sorte huller til?

Det er her, at opdagelserne fra James Webb Space Telescope rykker ved hele forståelsen af den galaktiske evolution.

Sorte huller kommer i flere størrelser. De fleste er enige om, at nogle sorte huller opstår, når store stjerner ikke længere kan stå imod deres egen tyngdekraft. Ifølge Niels Bohr Instituttet sker der en supernova-eksplosion, som presser stjernens indre, og derved dannes de såkaldte almindelige sorte huller.

Men derudover er der supermassive sorte huller, som f.eks. Sagittarius A* i centrum af Mælkevejen. Og de er omgærdet af langt mere mystik.

Ifølge Nasa kan de muligvis være dannet af en kædereaktion af kollisioner af stjerner, der samler sig i klynger og samlet danner ekstremt massive stjerner, som derefter kollapser og danner sorte huller på den ”almindelige” vis.

Indtil for nylig mente mange også, at de supermassive huller i løbet af næsten 14 milliarder år støt er vokset gennem fusioner ved at opsluge stjerner og andre objekter. Forestil dig en snebold, der ruller og æder sig større og større. Men sneboldeffekten kan ikke fuldt ud redegøre for de kæmpe proportioner af det ældste observerede sorte hul, der for nylig blev opdaget, mener forskere – heriblandt professor i kosmologi ved University College London Andrew Pontzen.

»At forstå hvor de sorte huller kom fra i første omgang, har altid været et puslespil, men nu ser det ud til, at mysteriet bliver dybere. Disse resultater tyder på, at nogle sorte huller i stedet voksede med en enorm hastighed i det unge univers, langt hurtigere end vi havde forventet,« siger han til The Guardian.

En forklaring kan være, at en tidlig generation af sorte huller blev født fra det direkte kollaps af enorme gasskyer snarere end fra udbrændte stjerner, der kollapsede under deres egen tyngdekraft. En anden mulighed er, at kompakte klynger af stjerner og sorte huller smeltede meget hurtigt sammen i det tidlige univers, forklarer han til mediet.

»Uanset hvad er historien om, hvordan sorte huller og galakser voksede op sammen, en betagende historie, som vi kun lige er begyndt at samle sammen.«