Spørg eksperten om sorte huller

Sorte huller har leveret to af de største resultater i fysikken de seneste år: Den første direkte måling af tyngdebølger med LIGO-eksperimentet og Event Horizon teleskopets billede af en strålingsring omkring et sort hul.

I Newtons tyngdelov kan vi let beskrive tyngdekraften på jorden fra et tungt rundt legeme som solen og forudsige jordens bane. Men i 1915 viste Schwarschild, at i Einsteins generelle relativitetsteori kan tyngdekraften blive så stærk, hvis solen var tung nok, at lys ville blive bøjet tilbage mod solen, så det aldrig ville nå jorden.

Da min tidligere kollega på Mansfield College på Oxford Universitet, Jocelyn Bell Burnell, i 1960'erne opdagede neutronstjerner, det sidste stadie, en stjerne kan være i, før den kollapser til et sort hul, blev de sorte hullers realitet pludselig meget mere sandsynlig.

Vi kan ikke se sorte huller, fordi alt lys udsendt i deres nærhed bliver bøjet tilbage mod dem.

Derfor leder astronomer blandt andet efter stjerner i baner omkring et usynligt midtpunkt, fordi det så med al sandsynlighed er et sort hul, det kredser om.

En anden måde at lede efter de sorte huller er at lede efter tyngdebølgerne, der udsendes, når to sorte hulller kolliderer. Det er ekstremt svært, men det lykkedes for LIGO, der er et storskala fysikeksperiment, der skal detektere tyngdebølgerne, i 2015. Og endelig er det nu lykkedes at tage et billede af området lige uden for det område af det sorte hul, hvor lys ikke kan slippe ud.

En af de helt centrale problemer, som sorte huller sætter på spidsen, er, hvordan vi skal beskrive tyngdekraften på en måde, der er forenelig med de kvantemekaniske principper. Det ved vi stadig ikke, og så længe, vi ikke ved det, kan vi ikke forstå sorte huller til bunds.