4.11 Svarta håls öde: faser—tröskel—sluttilstånd

Hem ／ Kapitel 4: Svarta hål

Ett svart hål är ingen oföränderlig ”svart skål”. Det har en livscykel: när tillförseln av materia är riklig ”arbetar” systemet intensivt; därefter följer en lång period där avtagande tillförsel och långsam sippring dominerar. Till slut passeras en tydlig tröskel — den yttre kritiska gränsen drar sig tillbaka som helhet — och utvecklingen går mot två olika slut: återgång till kärnan (ultrakompakt stjärnobjekt utan händelsehorisont) eller tät soppa-tillstånd (horisontlöst, statistiskt styrt kluster av tät filamentär materia).

I. Faser: från tillförselaktiv till sippringsdominerad

Tillförselaktiv fas: period av hårt ”arbete”

• Kärnnära bild: Den yttre kritiska gränsen är elastisk men i stort sett stabil; övergångszonen fungerar som en ofta arbetande ”kolv”; inre kärnan sjuder av tät skjuvning och återkopplingar.
• Energivägar ut: Tre rutter samexisterar och turas om att dominera. När rotation och geometri är gynnsamma är axiell perforation (jetar) långlivad och energirik. När infallande materies rörelsemängdsmoment gynnar disksplanet förstärks subkritisk kantbands-transport (diskvindar och ombearbetning). Vid hög bakgrundsbrusnivå och frekventa yttre störningar uppträder tillfälliga porer fläckvis och ger långsam men utbredd läckage.
• Observerbara drag: Huvudringen är stabil och underringar syns; på ringen finns ofta en långlivad ljusare sektor. Polariseringen visar mjuka vridningar med bandvisa inversioner. I tidsserier uppträder regelbundet gemensamma trappsteg som förblir synkrona efter dedispersering, samt kedjor av ekon.

Sippringsdominerad fas: långsam ebb

• Kärnnära bild: Yttre tillförsel avtar. Inre kärnan ”kokar” fortfarande, men spänningsbudgeten äts upp av sippring; den genomsnittliga tröskeln för yttergränsen sjunker långsamt; ringens ”andning” krymper; övergångszonen beter sig mer som en dämpare än en motor.
• Energivägar ut: Axiell perforation är svår att självbära; kanttransport blir ryggraden. Tillfälliga porer kvarstår men bär låg-amplitud, långvarig basurladdning.
• Observerbara drag: Ringen blir mörkare och tunnare; underringar är svårare att tända; polariseringen fortsätter med mjuk vridning men inversionsbanden blir färre; amplituden hos gemensamma trappsteg minskar; eko-omslaget blir längre och grundare.

Fasövergången är ingen på/av-brytare utan en statistisk förskjutning av tyngdpunkten: den rutt som är ”lättare” tar över mer av arbetet.

II. Tröskel: avkritikalisering (den yttre gränsen drar sig tillbaka som helhet)

Definierande kriterier

• Ingen tröskel runt hela ringen: På de flesta lägen längs ringen överskrider det utåt riktade ”minimikravet” inte längre den lokala ”tillåtna övre gränsen”, och detta tillstånd varar längre än kortexlagrets återhämtningstid och övergångszonens minnestid.
• Avsaknad av global gating: När starka händelser återkommer uppträder inte längre gemensamma trappsteg som efter dedispersering är ”nästan samfönstriga”; ringbredden visar inte längre parvisa små utvidgningar och återtag per händelse.
• Geometrisk ackumulering löses upp: Den kärnnära bilden visar inte längre en stabil huvudring med repetitiv familj av underringar; den ”geometriska förstärkaren” från multipla återvägar kopplas ur.

Varför tröskeln passeras

• Budgetutarmning: Långvarig sippring och avtagande tillförsel sänker spänningsbudgeten under nivån som krävs för att hålla den yttre kritiska gränsen.
• Trubbigare geometri: Justeringslängden för skjuvning i övergångszonen förkortas; band binder inte längre samman beständiga låg-resistans-korridorer; samordnat svar i kortexlagret på starka händelser försvinner.
• Minskad axiell bias: Rotation försvagas eller omorienteras; den axiella ”naturliga genvägen” dominerar inte längre, vilket gör långlivad perforation svår att upprätthålla.

Övergående signaler vid passage

• Bild och polarisering: Huvudringen bleknar snabbt och blir spöklik; underringar försvinner; polarisationsmönstren går från ”ordnade” till ”lågt ordnade”. Gemensamma trappsteg uteblir; endast långsamma, band-specifika drifter återstår.
• Ingen återhämtning utan ny tillförsel: Utan ett nytt, kraftigt inflöde kommer dessa drag inte tillbaka.

III. Första sluttilståndet: återgång till kärnan (ultrakompakt stjärnobjekt utan horisont)

Villkor

• Inre gränsen kryper inåt: Efter att yttergränsen dragit sig tillbaka flyttas den inre kritiska zonen ytterligare inåt; kärnspänningen sjunker så att stabil lindning åter kan bära sig själv länge.
• Kärnbildning i överläge: Filament sluter sig lättare till stabila slingor; destruktiva händelser minskar tydligt; andelen instabila bärare faller så lågt att en stark brusbotten inte längre upprätthålls.
• Geometrisk återuppbyggnad: Nära kärnan uppstår en hierarki ”hård kärna — mjukt skal”: i centrum bildas en bärande, stabil, ultratät struktur omgiven av en tunn filamentmantel.

Observerbara drag

• Bildplan: Inga stabila huvud- eller underringar; i stället kompakt ljus kärna eller liten ljus ring (längre in och inte från återvägs-ackumulering). Vid kanten saknas en bestående ljusare sektor.
• Polarisering: Måttlig polarisationsgrad; positionsvinkeln förblir stabil längre; inversionsband är sällsynta; den övergripande orienteringen speglar robust fältgeometri nära kärnan.
• Tid: Inga gemensamma trappsteg styrda av global gating; variationen domineras av korta flimmer från yta/underyta; ekon liknar ”yt-rebound” snarare än ”kortex-rebound”.
• Spektrum: Tunnare ombearbetningsdel; kopplingen hård–mjuk blir mer direkt; faller klumpar in ses efterglöd av rebound-typ i stället för tröskeltrappor.
• Omgivning: Jetar släcks oftast; ibland kvarstår svag, stabil, magnetiserad utströmning med låg effekt och svag kolimering.

Fysikalisk innebörd
”Återgång till kärnan” betyder inte åter till en vanlig stjärna, utan övergång till ett ultrakompakt stjärnobjekt utan horisont där ett ”hårt skelett” av stabila lindningar leder och bär lasten. Energiutbytet sker främst vid (under)ytan, utan kortex-gating.

IV. Andra sluttilståndet: tät soppa-tillstånd (horisontlöst objekt dominerat av statistisk traktion)

Villkor

• Yttergräns borta, inre inte tillräckligt långt in: Spänningen räcker inte för att hålla en horisont, men dämpar fortfarande långvarig självbärighet hos storskaliga stabila lindningar.
• Instabilitet som norm: Kortlivade lindningsslingor bildas och bryts fortlöpande; deras fragmentering sår brusbotten som upprätthåller en tät ”soppa”.
• Statistisk traktion dominerar: Ingen hård materiell yta; superpositionen av många kortlivade drag skapar en slät men djup spännings-bias som starkt styr dynamiken.

Observerbara drag

• Bildplan: Ingen stabil huvudring; kärnzonen framträder som en hålighet med låg ytljusstyrka, ofta utan skarp ljus kärna; ljus koncentreras i ett yttre ombearbetningsskal, med diffust ljus och dimma-liknande utflöden.
• Polarisering: Låg till måttlig; positionsvinkeln är segmenterad och avbruten; inversionsband korta och röriga — mindre ordnade än vid återgång till kärnan.
• Tid: Inga gemensamma trappsteg; ovanpå långsam uppbyggnad och lång efterglöd ligger täta småflimmer drivna av brus.
• Spektrum: Tjockt spektrum och kraftig ombearbetning dominerar; linjerna är svaga, plasmadiagnostiska linjer glesa; från infrarött till submillimeter ses en bred bas med låg kontrast.
• Omgivning/kinematik: Vidvinkliga vindar, bubbelstrukturer och varma gaskal är framträdande; massa-till-ljus-förhållandet är högt; både svag/stark gravitationslinsning och nära banor pekar på en djup potentialbrunn med lite ljus.

Fysikalisk innebörd
Detta är ett horisontlöst, tätt filamentkluster: stabila lindningar varar sällan länge; laddningsbärare är få och instabila; koherent strålning är svår att organisera. Energiutbytet är vidspritt och kraftigt ombearbetat. Resultatet är ”mörkt men tungt”: nära kärnan ser det tomt ut, men utåt visar systemet stark gravitation — det naturliga utseendet hos ett system dominerat av statistisk traktion och utan hård kärna.

V. Kosmiskt perspektiv: typisk ordning i en kall och stilla bakgrund

1. Tillförseln tar slut till sist: När universum kyls och glesas ut över långa tidsskalor blir färsk materia och starka yttre störningar allt mer sällsynta; sippring tar över.
2. Små ”går först”, stora ”senare”: Små objekt har kortare banor, lättare kortexlager och tunnare övergångszon, därför avkritikaliseras de tidigare; stora har längre banor, tyngre kortexlager och tjockare övergångszon, därför håller de längre.
3. Förgreningstendenser:
   • Lutning mot återgång till kärnan: Individer med djup spänningssänkning, stabil orientering och struktur samt snabbt avklingande brus från instabila bärare återvänder lättare till kärnan.
   • Lutning mot tät soppa: Individer med begränsad spänningssänkning, aktiv instabilitetsproduktion och långvarig kant-skjuvning stannar oftare i tät soppa-tillståndet.
4. Populationsutveckling: Tidiga populationer med starka jetar släcker jetarna först och går över till kanttransport och långsam sippring. Senare förgrenas de i en minoritet som återgår till kärnan och en majoritet som stannar i tät soppa. Båda saknar då gating på horisontnivå.

Detta är inte ett schema för en enskild källa utan en sannolik ordning. I ett kallt och stilla universum är avkritikalisering nästan oundviklig; den fortsatta kursen beror på återstående spänningsbudget, hur långt inre gränsen har dragit sig tillbaka, och om brus från instabila bärare kan dämpas tillräckligt.