Hur stora kan svarta hål bli?
Svarta hål slukar allt som kommer för nära. Men betyder det att de fortsätter att växa i det oändliga eller finns det någon övre gräns för hur stora de kan bli?
Rådande kosmologiska teorier sätter inga övre gränser för hur stort ett svart hål kan bli. I princip kan det fortsätta att växa i storlek, så länge materia eller energi sugs in i det.
Däremot finns det tydligen två praktiska begränsningar för de allra största svarta hålens storlek. Det är dem som astronomerna kallar supermassiva svarta hål.
Supermassiva svarta hål finns exempelvis i kärnan av spiralgalaxer och elliptiska galaxer. De största svarta hålen har vuxit ända sedan stora smällen. Det har gett dem möjlighet att uppnå en total massa på cirka tio miljarder gånger solens.
Strålning isolerar hålet
Tio miljarder solmassor är alltså i praktiken den maximala storlek ett svart hål kan ha uppnått under universums livslängd hittills.
Dessutom tyder nyare undersökningar på att supermassiva svarta hål inte kommer att växa sig mycket större.
Anledningen är den strålning som sänds ut när ett svart hål suger upp stoft från sina omgivningar.
Strålningens utåtriktade press, det så kallade strålningstrycket, kan bli så kraftfull att stoft och gas pressas för långt från hålet för att kunna fångas av hålets gravitationskraft.
Därmed har hålet överskridit den så kallade Eddington-gränsen: Mängden materia som pressas undan och mängden materia som sugs in uppväger varandra, så att hålet inte växer längre.
Svart hål äter Vintergatan
Det största svarta hålet i Vintergatan befinner sig i galaxens centrum, cirka 26 000 ljusår från solen. Hålet har fått namnet Sagittarius A* och väger omkring fyra miljoner gånger så mycket som solen.
Vintergatans svarta hål är alltså mycket mindre än de allra största supermassiva hålen som finns i centrum av andra galaxer.
Glupska hål är stora sedan födelsen
1. Kollaps bildar hål
De äldsta supermassiva svarta hålen bildades när materia kolliderade kort efter stora smällen. I dag bildas de när stjärnor kolliderar eller när kärnan i en galax kollapsar.
2. Hål äter sig större
Den extrema kollapsen samlar mellan 1 000 och en miljon solmassor på ett mycket litet utrymme. Därmed blir hålen så kallade supermassiva hål redan från början och kan effektivt sluka energi och massa från sina omgivningar.
3. Jättehål når gränsen
Supermassiva svarta hål blir troligen inte större än cirka tio miljarder solmassor. När svarta hål slukar materia uppstår strålning och vid den storleken blir strålningen så kraftfull att den pressar stoft och gas bortom gravitationskraftens räckvidd.