Store, virvlende gasskyer og stjerner blir sugd inn i det svarte hullet – der tyngdekraften er så ekstrem at ikke engang lys kan slippe ut.
Men så stopper etegildet: Det svarte hullet kan ikke sluke mer fordi massen ikke kan presses mer sammen.
Hullet vrenges og blir til et hvitt hull som spyr ut all massen i verdensrommet med voldsom kraft. Det hvite hullet er det svarte hullets diametrale motsetning.
Mens det svarte hullet sluker materie som ikke kan slippe ut igjen, er det ingenting som kan trenge inn i det hvite hullet, fordi all materien som strømmer ut i verdensrommet, skaper et uimotståelig press.
Slik lyder en oppsiktsvekkende teori om såkalte hvite hull. Teorien skal nå etterprøves ved hjelp av radioteleskopet CHIME, som står ferdig på slutten av året.
Med CHIME kan astronomer analysere tusenvis av glimt av radiobølger som kan stamme fra hvite hull. Hvis hullene finnes, vil det snu opp ned på astronomien.
Svart hull spiser alt
Et svart hull sluker støv og gass. Relativitetsteorien innebærer at all massen vil bli mer og mer komprimert i et punkt som er uendelig lite og har en uendelig høy tetthet. Men ifølge kvantering-teorien kan ikke massen fortsette å bli komprimert.
Masse komprimeres i en kvantering
Romtiden består ifølge teorien om kvanteringer av små ringer som sitter sammen. Når et svart hull komprimeres så mye at det tar like lite plass som en av ringene, oppstår det et voldsomt trykk utover – som når en fjær ikke kan presses mer sammen. Derfor slutter det svarte hullet å sluke materie fra omgivelsene.
Hvitt hull kaster opp
Det svarte hullet gir etter for trykket og går i lufta: Det blir nå forvandlet til et hvitt hull. Den komprimerte massen kastet ut i verdensrommet. I et svart hull kan ingenting slippe ut, men når det blir hvitt, er det ingenting som kan trenge inn.
Verdensrommet er en ringbrynje
Svarte hull ble satt på kartet med Einsteins generelle relativitetsteori, som beskriver tyngdekraften som en krumming: Masse krummer tid og rom rundt seg, og slik tiltrekker de andre masser.
Jo større massen er, jo større blir krummingen. Svarte hull er så massive at de sluker alt rundt seg, og de er påvist gjennom astronomiske observasjoner.
Hvite hull har aldri blitt observert direkte, men finnes i den såkalte kvantering-teorien.
Teorien forsøker å forene Einsteins generelle relativitetsteori med kvantemekanikken, som beskriver atomenes minste byggesteiner.
Ifølge kvantemekanikken er rommet likt overalt, men ifølge relativitetsteorien er rommet foranderlig fordi store masser, som for eksempel svarte hull, endrer krummingen.
Kvantering-teorien løser problemet ved å beskrive hvordan romtiden, akkurat som atomene i kvantemekanikken, kan deles opp i sine minste, avgrensede bestanddeler: ringer.
Ringene er knyttet sammen som i en ringbrynje og utgjør romtiden. Hvis vi hadde hatt tilgang til det ultimate supermikroskopet, ville vi altså kunne se ringene i brynjen. Ingenting i universet kan, ifølge teorien, være mindre enn en slik ring.
Den klassiske teorien om svarte hull sier at massen vil konsentrere seg mer og mer i et uendelig lite punkt, men følger man kvantering-teorien, stemmer ikke det, for massen i et svart hull kan bare presses sammen til størrelsen på en romtids-ring.
Når volumet når den grensen, vil det oppstå et enormt trykk utover. Det svarte hullet slipper derfor fri all massen, blir hvit og skyter all den komprimerte materien ut i verdensrommet igjen.
Voldsomme forvandlinger glimter
Det siste tiåret har astronomene oppdaget mer enn 60 mystiske glimt av radiobølger.
Glimtene kommer fra kilder som er relativt små – helt ned til ti kilometer – men likevel sender ut mer energi på et mikrosekund enn sola stråler ut gjennom flere tiår.
Glimtene kan kanskje være spor av hvite hull, for selv om universet må bli eldre før de store svarte hullene blir hvite, gjelder det ikke små svarte hull som ble dannet like etter big bang.
De vil nemlig bli til hvite hull allerede nå, og da vil de ifølge teorien sende ut radioglimt. Derfor mener forskere at de 60 radioglimtene kan stamme fra universets eldste svarte hull som blir hvite.
Bølgelengdene til radioglimt kan avsløre om glimtene er fra hvite hull eller andre fenomener. Et lite svart hull dannet like etter big bang vil sende ut stråling med korte bølgelengder når det blir til et hvitt hull.
Men samtidig vil disse små svarte hullene være veldig langt unna fordi de har eksistert siden universets begynnelse, og det utvider seg hele tiden.
De opprinnelig korte bølgelengdene vil derfor være strukket ut ganske mye før strålingen når fram til jorda. Større svarte hull fra big bang lever lenger, og når de blir hvite, vil de sende ut radiobølger med lengre bølgelengder enn de små.
Men bølgelengden vil ikke bli strukket ut like mye på vei til jorda fordi de store hullene er nærmere oss når de forvandler seg til hvite hull.
Derfor mener Carlo Rovelli, en av grunnleggerne av kvante-ring-teorien, at bølgelengder fra fjerne og nære hvite hull vil være nesten like.
Det er ikke kjent fra andre radiokilder i verdensrommet, der bølgelengden alltid øker med avstanden.
Teleskopet CHIME måler glimt av radiobølger fra verdensrommet. Glimtene kan komme fra hvite hull.
Hvitt hull kan ha født universet
Det nye kanadiske radioteleskopet CHIME vil stå ferdig på slutten av året.
CHIME fanger opp radiobølger ved hjelp av fire antenner som er 100 meter lange, formet som halve rør.
Antennene dekker 200 kvadratgrader av himmelen – et 1000 ganger større område enn en fullmåne, og mer enn noen andre radioteleskoper.
Derfor vil astronomer kunne fange tusenvis av radioglimt og sammenligne bølgelengder og avstander. Dermed kan forskerne teste teorien om at radioglimt utløses når et svart hull blir hvitt.
Hvis forskerne finner hvite hull, må vi revurdere alle spørsmåls mor: Hvordan begynte universet? Ifølge klassisk kosmologi oppsto universet i én ureksplosjon – big bang. Men noen forskere mener at universet fødes og dør igjen og igjen.
Ifølge sistnevnte teori utvider et nyfødt univers seg i milliarder av år, men så overtar tyngdekraften og trekker allting sammen i ett supertungt svart hull.
Ifølge kvante-ring-teorien blir det svarte hullet til et hvitt hull, spyr ut all massen igjen og føder et nytt univers.
En oppdagelse av hvite hull vil altså ikke bare snu opp ned på kunnskapen vår om svarte hull, men også gi teorien om det sykliske universet vind i seilene.