Finns det massor av materia runt ett svart hål?

När materia passerar händelsehorisonten på ett svart hål ser en utomstående observatör detta som att materien fryser i sin rörelse på grund av att tiden stannar (har det förklarats som i populärlitteratur). Borde det då inte vara så att runt ett svart hål finns massor av materia för sådant som sugits in i hålet, att allt detta ser ut att ligga kvar där för all framtid? Det borde bara bli mer och mer materia som ett skal runt om, allteftersom saker sugs in? Detta skal borde ju då också gå att se eftersom det måste ju reflektera strålning – eller fryser denna strålning också fast?

Frågan ställdes 2025-02-17 av Johan, 54 år.

För en avlägsen observatör ser det ut som om materien fryser fast. Men sen tonar bilden av materien bort pga. gravitationell rödförskjutning. Slutligen syns ingen materia.

För en observatör som följer med materien tickar klockorna annorlunda. Händelsehorisonten kommer passeras utan att något särskilt märks (om det svarta hålet är stort så att gravitationskrafterna är ungefär desamma innanför och utanför horisonten, annars blir observatören isärsliten av kraftskillnaden). Efter horisontpassagen blir riktningen framåt i tiden detsamma som riktningen in mot singulariteten i det svarta hålets centrum, och när denna punkt närmas blir rumtidens krökning så stor att materia och observatörs trycks ihop och förintas.

Einsteins relativitetsteori bryter samman vid singulariteten, så exakt vad som händer där är inte känt. Det finns olika ideer för en mer komplett beskrivning av svarta hål och en av dem, "brandväggsteorin", postulerar att något faktiskt händer vid det svarta hålets horisont.

Frågan besvarades av Magdalena Larfors, professor vid avdelningen teoretisk fysik, institutionen för fysik och astronomi.