4.11 Sorte huls skæbne: faser—tærskel—sluttilstande

Hjem ／ Kapitel 4: Sorte huller

Et sort hul er ikke en uforanderlig “sort skal”. Det har en livscyklus: når tilførslen af stof er rigelig, “arbejder” systemet intenst; derefter følger en lang periode, hvor aftagende tilførsel og langsom sivning dominerer. Til sidst passeres en tydelig tærskel — den ydre kritiske grænse trækker sig tilbage som helhed — og udviklingen går mod to forskellige udfald: tilbagevenden til kernen (ultrakompakt stjerneobjekt uden hændelseshorisont) eller tæt suppe-tilstand (horisontløst, statistisk trukket kluster af tæt filamentær materie).

I. Faser: fra tilførselsaktiv til sivningsdomineret

Tilførselsaktiv fase: periode med hårdt “arbejde”

• Billede nær kernen: Den ydre kritiske grænse er elastisk, men overordnet stabil; overgangszonen fungerer som et ofte arbejdende “stempel”; indre kerne koger med tæt forskydning og rekonnexion.
• Energiveje ud: Tre veje sameksisterer og skiftes til at dominere. Når rotation og geometri er gunstige, er aksial perforation (jets) langlivet og energirig. Når indfaldets vinkelmoment favoriserer diskplanet, styrkes subkritisk randbåndstransport (diskvinde og reprocessering). Ved højt baggrundsstøj og hyppige ydre forstyrrelser opstår forbigående porer i pletter, hvilket giver langsom, men udbredt lækage.
• Observerbare kendetegn: Hovedringen forbliver stabil, og underringe ses; på ringen findes ofte en langlivet, lysere sektor. Polariseringen viser bløde vrid med båndvise inversioner. I tidsserier fremtræder regelmæssigt fælles trin, som forbliver synkrone efter dedispersion, samt rækker af ekkoer.

Sivningsdomineret fase: langsom ebbe

• Billede nær kernen: Ydre tilførsel aftager. Indre kerne “koger” stadig, men spændingsbudgettet nedbrydes af sivning; den gennemsnitlige tærskel for ydergrænsen falder langsomt; ringens “åndedræt” bliver mindre; overgangszonen opfører sig mere som en dæmper end en motor.
• Energiveje ud: Aksial perforation er svær at opretholde selvbærende; randtransport bliver rygraden. Forbigående porer består, men bærer lav-amplitude, langvarig basisafladning.
• Observerbare kendetegn: Ringen bliver mørkere og tyndere; underringe er sværere at tænde; polariseringen fortsætter de bløde vrid, men inversionsbåndene bliver færre; amplituden af fælles trin falder; ekko-kuverten bliver længere og lavere.

Faseskift er ikke en tænd/sluk-kontakt, men et statistisk skift i tyngdepunktet: den vej, der er “lettere”, bærer mere af arbejdet.

II. Tærskel: af-kritikalisering (den ydre grænse trækker sig tilbage som helhed)

Definerende kriterier

• Ingen tærskel rundt om hele ringen: På de fleste positioner langs ringen overstiger den udadrettede “mindstebehov” ikke længere den lokale “tilladte øvre grænse”, og tilstanden varer længere end både kortexlagets restitutionstid og overgangszonens hukommelsestid.
• Fravær af global gating: Når stærke begivenheder vender tilbage, optræder ikke længere fælles trin, som efter dedispersion er “næsten samvindue”; ringbredden viser ikke længere parvise, små udvidelser og tilbageslag pr. begivenhed.
• Geometrisk ophobning opløses: Billedet nær kernen viser ikke længere en stabil hovedring med gentagelig familie af underringe; den “geometriske forstærker” fra multiple returbaner kobles ud.

Hvorfor tærsklen passeres

• Budgetudtømning: Langvarig sivning og aftagende tilførsel sænker spændingsbudgettet under niveauet, der kræves for at holde den ydre kritiske grænse.
• Mere stump geometri: Justeringslængden for forskydning i overgangszonen forkortes; bånd bindes ikke længere til vedvarende lav-modstands-korridorer; koordineret respons i kortexlaget på stærke begivenheder forsvinder.
• Mindsket aksial bias: Rotation svækkes eller omorienteres; den aksiale “naturlige genvej” dominerer ikke længere, hvilket gør langlivet perforation svær at opretholde.

Forbigående signaler ved passage

• Billede og polarisering: Hovedringen blegner hurtigt og bliver spøgelsesagtig; underringe forsvinder; polarisationsmønstre går fra “ordnede” til “lavt ordnede”. Fælles trin udebliver; kun langsomme, båndspecifikke driv står tilbage.
• Ingen tilbagekomst uden ny tilførsel: Uden en ny, stærk indstrømning kommer disse træk ikke tilbage.

III. Første sluttilstand: tilbagevenden til kernen (ultrakompakt stjerneobjekt uden horisont)

Betingelser

• Indre grænse trækker indad: Efter at ydergrænsen er trukket tilbage, rykker den indre kritiske zone yderligere ind; kernespændingen falder nok til, at stabil opvikling igen kan være selvbærende i lang tid.
• Kernedannelse i overhånd: Filamenter slutter sig lettere til stabile løkker; destruktive hændelser aftager markant; andelen af ustabile bærere falder så meget, at en stærk støjbund ikke opretholdes.
• Geometrisk genopbygning: Nær kernen opstår en hierarki “hård kerne — blødt skal”: centralt dannes en bærende, stabil, ultratæt struktur omgivet af en tynd filamentkappe.

Observerbare kendetegn

• Billedplan: Ingen stabil hoved- eller underringe; i stedet kompakt lys kerne eller lille lys ring (længere inde og ikke fra retur-akkumulation). Ved kanten mangler en varig lysere sektor.
• Polarisering: Moderat polarisationsgrad; positionsvinklen forbliver stabil længere; inversionsbånd er sjældne; den samlede orientering afspejler robust feltgeometri nær kernen.
• Tid: Ingen fælles trin drevet af global gating; variabiliteten domineres af korte glimt fra overflade/underlag; ekkoer ligner “overflade-rebound” snarere end “kortex-rebound”.
• Spektrum: Tyndere reprocesseringsbidrag; koblingen hård–blød bliver mere direkte; hvis klumper falder ind, ses efterglød af rebound-type frem for tærskeltrapper.
• Omgivelser: Jets slukkes oftest; nogle gange består en svag, stabil, magnetiseret udstrømning med lav effekt og dårlig kolimering.

Fysisk betydning
“Tilbagevenden til kernen” betyder ikke tilbage til en almindelig stjerne, men overgang til et ultrakompakt stjerneobjekt uden horisont, hvor et “hårdt skelet” af stabile opviklinger leder og bærer lasten. Energiudvekslingen sker primært ved (under)overfladen, uden kortex-gating.

IV. Anden sluttilstand: tæt suppe-tilstand (horisontløst objekt domineret af statistisk træk)

Betingelser

• Ydergrænse væk, indre ikke langt nok: Spændingen rækker ikke til at opretholde en horisont, men undertrykker stadig langvarig selvbårenhed af storskala stabile opviklinger.
• Ustabilitet som norm: Kortlivede opviklingsløkker dannes og brydes kontinuerligt; fragmenteringen sår støjbund, der opretholder en tæt “suppe”.
• Statistisk træk dominerer: Ingen hård materiel overflade; superpositionen af mange kortvarige træk skaber en glat, men dyb spændings-bias, som styrer dynamikken kraftigt.

Observerbare kendetegn

• Billedplan: Ingen stabil hovedring; kernezonen fremstår som en hulning med lav overfladelysstyrke, ofte uden skarp lys kerne; lyset samles i et ydre reprocesseret skal, med diffust lys og tågede udstrømninger.
• Polarisering: Lav til moderat; positionsvinklen er segmenteret og afbrudt; inversionsbånd korte og uordnede — mindre ordnede end ved tilbagevenden til kernen.
• Tid: Ingen fælles trin; oven på langsom opbygning og lang efterglød ligger hyppige små glimt drevet af støj.
• Spektrum: Tykt spektrum og kraftig reprocessering dominerer; linjer er svage, plasmadiagnostiske linjer sjældne; fra infrarød til sub-millimeter ses en bred base med lav kontrast.
• Omgivelser/kinematik: Vidvinklede vinde, bubblestrukturer og varme gasskaller er fremtrædende; masse-til-lys-forholdet er højt; både svag/stærk gravitationslinseeffekt og nærliggende baner peger på en dyb potentialebrønd med lidt lys.

Fysisk betydning
Dette er et horisontløst, tæt filamentkluster: stabile opviklinger varer sjældent længe; ladningsbærere er få og ustabile; kohærent stråling er vanskelig at organisere. Energiudvekslingen er udbredt og kraftigt reprocesseret. Resultatet er “mørkt, men tungt”: nær kernen ser det tomt ud, men udadtil viser systemet stærk gravitation — det naturlige udtryk for et system domineret af statistisk træk og uden hård kerne.

V. Kosmisk udsyn: typisk rækkefølge i en kold og stille baggrund

1. Tilførslen udtømmes til sidst: Efterhånden som universet køles og udtyndes over lange tidsskalaer, bliver friskt materiale og kraftige ydre forstyrrelser sjældnere; sivning tager over.
2. Små “går først”, store “senere”: Små objekter har kortere baner, lettere kortexlag og tyndere overgangszone, derfor af-kritikaliseres de tidligere; store har længere baner, tungere kortexlag og tykkere overgangszone, derfor holder de længere.
3. Forgreningstendenser:
   • Hældning mod tilbagevenden til kernen: Individ­er med dybt spændingsfald, stabil orientering og struktur samt hurtigt aftagende støj fra ustabile bærere vender lettere tilbage til kernen.
   • Hældning mod tæt suppe: Individ­er med begrænset spændingsfald, aktiv ustabilitetsproduktion og vedvarende randskær bliver oftere i tæt suppe-tilstanden.
4. Populationsudvikling: Tidlige populationer med stærke jets slukker jettene først og går over til randtransport og langsom sivning. Senere deler de sig i en minoritet, der vender tilbage til kernen, og et flertal, der bliver i tæt suppe. Begge mangler da gating på horisontniveau.

Dette er ikke en tidsplan for én bestemt kilde, men en sandsynligheds-hierarki. I et koldt og stille univers er af-kritikalisering næsten uundgåelig; den videre kurs afhænger af det tilbageværende spændingsbudget, hvor langt indre grænse har trukket sig sammen, og om støj fra ustabile bærere kan dæmpes tilstrækkeligt.