4.11 Skjebnen til svarte hull: faser—terskel—endtilstander

Hjem ／ Kapittel 4: Sorte hull (V5.05)

Et svart hull er ikke et statisk «svart skall». Det har en livsløp: når tilførselen av materiale er rikelig, «arbeider» systemet intenst; deretter følger en lang periode der avtagende tilførsel og langsom sig dominerer. Til slutt krysses en tydelig terskel — den ytre kritiske grensen trekker seg tilbake som helhet — og systemet går mot to ulike avslutninger: tilbake til kjernen (ultrakompakt stjerneobjekt uten hendelseshorisont) eller tettsuppe-tilstand (horizonløs, statistisk drevet ansamling av tett filamentær materie).

I. Faser: fra tilførselsaktiv til sig-dominert

Tilførselsaktiv fase: periode med hardt «arbeid»

• Nærkjernens bilde: Den ytre kritiske grensen er elastisk, men overordnet stabil; overgangssonen virker som et ofte arbeidende «stempel»; indrekjernen koker med tett skjær og magnetisk rekonneksjon.
• Energiutløp: Tre ruter sameksisterer og bytter på å dominere. Når rotasjon og geometri er gunstige, er aksial perforasjon (jetter) langlivet og energi­rik. Når innstrømmens vinkelmoment favoriserer skiveplanet, styrkes randbånd-subkritisk transport (skivevinder og omprosessering). Ved høy bakgrunnsstøy og hyppige ytre forstyrrelser oppstår forbigående porer flekkvis, som gir langsom, men utbredt lekkasje.
• Observerbare kjennetegn: Hovedringen forblir stabil og underringer er synlige; på ringen finnes ofte en langvarig, lysere sektor. Polarisasjonen viser jevne vridninger ispedd båndvise reverseringer. I tidsserier sees jevnlig felles trinn som forblir synkrone etter dedispersjon, samt rekker av ekko.

Sig-dominert fase: langsom ebbe

• Nærkjernens bilde: Ytre tilførsel avtar. Indrekjernen «koker» fortsatt, men spenningsbudsjettet tæres av sig; gjennomsnittsterskelen til yttergrensen synker langsomt; «pustet» blir mindre; overgangssonen oppfører seg mer som en demper enn en motor.
• Energiutløp: Aksial perforasjon er vanskelig å selvopprettholde; randtransport blir bærebjelken. Forbigående porer består, men bærer lavamplitudig, langvarig basisutladning.
• Observerbare kjennetegn: Ringen blir mørkere og tynnere; underringer er vanskeligere å tenne; polarisasjonen vrir seg fortsatt jevnt, men reverseringsbåndene blir færre; amplituden av felles trinn avtar; ekko-omhyllingen blir lengre og grunnere.

Faseskiftet er ikke en av/på-bryter, men en statistisk forskyvning av tyngdepunktet: den «letteste» ruten tar mer av arbeidet.

II. Terskel: av-kritikalisering (den ytre grensen trekker seg tilbake som helhet)

Definerende kriterier

• Ingen terskel rundt hele ringen: På de fleste posisjoner på ringen overstiger den utadgående «minimumskravet» ikke lenger det lokale «tillatte maksimum», og denne tilstanden varer lengre enn både kortexlagets (ytterhudens) restitusjonstid og overgangssonens minnetid.
• Ingen global gating: Når sterke hendelser vender tilbake, opptrer ikke lenger felles trinn som etter dedispersjon er «nesten sam-vinduige»; ringbredden viser ikke lenger parvise, svake utvidelser og tilbakeslag per hendelse.
• Geometrisk opphopning forsvinner: Nærkjernens bilde viser ikke lenger en stabil hovedring med repeterbar familie av underringer; den «geometriske forsterkeren» fra multippelt tilbakekastende baner faller bort.

Hvorfor terskelen krysses

• Budsjettutmattelse: Langvarig sig og avtagende tilførsel senker spenningsbudsjettet under nivået som trengs for å holde den ytre kritiske grensen.
• Sløvere geometri: Justeringslengden for skjær i overgangssonen kortes inn; bånd kobles ikke lenger til varige lav-motstands-korridorer; samordnet respons i kortexlaget på sterke hendelser forsvinner.
• Aksial av-bias: Rotasjonen svekkes eller omorienteres; den aksiale «naturlige snarveien» dominerer ikke lenger, slik at langlivet perforasjon blir vanskelig å opprettholde.

Forbigående signaler ved passering

• Bilde og polarisasjon: Hovedringen blekner raskt og blir spøkelsesaktig; underringer forsvinner; polarisasjonsmønstre går fra «ordnet» til «lavt ordnet». Felles trinn uteblir; bare langsomme, båndspesifikke drifter gjenstår.
• Ingen tilbakehenting uten ny tilførsel: Uten en ny, kraftig innstrømning kommer ikke disse kjennetegnene tilbake.

III. Endtilstand én: tilbake til kjernen (ultrakompakt stjerneobjekt uten horisont)

Vilkår

• Indre grense trekker innover: Etter at yttergrensen har trukket seg tilbake, flyttes indre kritisk sone videre innover; kjernespenningen faller nok til at stabil oppkveiling igjen kan være selvbærende over lang tid.
• Nukleasjon i overtak: Filamenter lukkes lettere til stabile sløyfer; destruktive hendelser avtar markant; andelen ustabile bærere synker så mye at en sterk støybunn ikke opprettholdes.
• Geometrisk gjenoppbygging: Nær kjernen oppstår en hierarki «hard kjerne—mykt skall»: i sentrum dannes en bærende, stabil, ultratett struktur omgitt av en tynn filamentkappe.

Observerbare kjennetegn

• Bildeplan: Ingen stabil hoved- eller underringer; i stedet kompakt, lys kjerne eller liten, lys ring (lengre inn og ikke fra tilbakekast-akkumulasjon). På randen mangler en varig lysere sektor.
• Polarisasjon: Moderat polarisasjonsgrad; posisjonsvinkelen holder seg stabil lengre; reverseringsbånd er sjeldne; total orientering gjenspeiler en robust feltgeometri nær kjernen.
• Tid: Ingen felles trinn styrt av global gating; variabiliteten domineres av korte glimt fra overflate/underflate; ekkoene ligner «overflate-rebound» snarere enn «kortex-rebound».
• Spektrum: Tynnere omprosessering; koblingen hard–myk blir mer direkte; hvis klumper faller inn, sees rebound-preget etterskinn snarere enn terskel-trapper.
• Omgivelser: Jetter slukkes som oftest; av og til gjenstår svak, stabil, magnetisert utstrømning med lav effekt og dårlig kollimasjon.

Fysisk betydning
«Tilbake til kjernen» betyr ikke retur til en vanlig stjerne, men overgang til et ultrakompakt stjerneobjekt uten hendelseshorisont, der et «hardt skjelett» av stabile oppkveilinger leder og bærer last. Energiutveksling skjer hovedsakelig ved (under)overflaten, uten behov for gating i kortexlaget.

IV. Endtilstand to: tettsuppe-tilstand (horizonløst objekt dominert av statistisk trekkraft)

Vilkår

• Ytre grense bort, indre ikke langt nok: Spenningen rekker ikke til å opprettholde horisont, men undertrykker fortsatt langvarig selvopprettholdelse av storskala stabile oppkveilinger.
• Ustabilitet som norm: Kortlivede oppkveilingssløyfer dannes og brytes kontinuerlig; fragmenteringen såer støybunn som opprettholder en tett «suppe».
• Statistisk trekkraft dominerer: Ingen hard materiell overflate; superposisjonen av mange kortvarige trekk skaper en glatt, men dyp spennings-bias som sterkt styrer dynamikken.

Observerbare kjennetegn

• Bildeplan: Ingen stabil hovedring; kjernesonen framstår som hulrom med lav overflatelysstyrke, ofte uten skarp, lys kjerne; lys samles i et ytre omprosessert skall, med diffust lys og tåkete utstrømmer.
• Polarisasjon: Lav til moderat; posisjonsvinkelen er segmentert og avbrutt; reverseringsbånd korte og uordnede — mindre ordnet enn ved tilbake til kjernen.
• Tid: Ingen felles trinn; oppå en langsommere oppbygging og lang etterskinn ligger hyppige, små flimmer drevet av støy.
• Spektrum: Tykt spektrum og kraftig omprosessering dominerer; linjer er svake, plasmadiagnostiske linjer sjeldne; fra infrarødt til sub-millimeter sees en bred base med lav kontrast.
• Omgivelser/kinematikk: Vinder med stor åpningsvinkel, boblestrukturer og varme gasskall er fremtredende; masse-til-lys-forholdet er høyt; både svak/sterk gravitasjonslinseeffekt og nærliggende baner peker på en dyp potensialbrønn med lite lys.

Fysisk betydning
Dette er en horizonløs, tett filamentær klynge: stabile oppkveilinger varer sjelden lenge; ladningsbærere er få og ustabile; koherent stråling er vanskelig å organisere. Energiutvekslingen er vidt utbredt og sterkt omprosessert. Resultatet er «mørk, men tung»: nær kjernen ser det tomt ut, men utover viser systemet sterk gravitasjon — den naturlige fremtoningen til et system dominert av statistisk trekkraft og uten hard kjerne.

V. Kosmisk utsyn: vanlig rangering i en kald og stille bakgrunn

1. Tilførselen tar til slutt slutt: Etter hvert som universet kjøles og tynnes ut over lange tider, blir friskt materiale og sterke ytre forstyrrelser sjeldnere; sig tar styringen.
2. Små «går først», store «senere»: Små objekter har kortere baner, lettere kortexlag og tynnere overgangssone, og av-kritikaliseres tidligere; store har lengre baner, tyngre kortexlag og tykkere overgangssone, og holder ut lengre.
3. Forgreningstrekk:
   • Helning mot tilbake til kjernen: Individ med dyp spenningsnedgang, stabil orientering og struktur, og hurtig avdempende støy fra ustabile bærere vender lettere tilbake til kjernen.
   • Helning mot tettsuppe: Individ med begrenset spenningsfall, aktiv ustabilitetsproduksjon og vedvarende skjær i randen blir oftere værende i tettsuppe-tilstanden.
4. Populasjonsutvikling: Tidlige populasjoner med sterke jetter slukker jettene først og går over til randtransport og langsommere sig. Senere deler de seg i en minoritet som vender tilbake til kjernen og en majoritet i tettsuppe. Begge mangler gating på horisont-nivå.

Dette er ikke en tidsplan for én bestemt kilde, men en sannsynlig rangering. I et kaldt og stille univers er av-kritikalisering nesten uunngåelig; videre løp avhenger av gjenværende spenningsbudsjett, hvor langt indre grense har trukket seg sammen, og om støy fra ustabile bærere kan dempes tilstrekkelig.