All About Stars
Het Zwarte Gat
Wat is een zwart gat?:
Definitie: Hemellichaam waarin zo veel materie zo dicht op elkaar gepakt zit dat de zwaartekracht ervan overweldigend sterk is geworden, zo sterk dat het niets laat ontsnappen, zelfs geen licht of straling.
Hoe ontstaat een zwart gat?:
Sterren kun je zien als enorme kernfusiereactoren (kernfusie: het samensmelten van lichte atoomkernen tot zwaardere, waarbij energie vrijkomt) waarbij de zwaartekracht in balans is met de explosieve kracht. Denk bij "explosieve kracht" aan de explosie van een atoombom, want een ster is eigenlijk een grote verzameling atoombommen die constant ontploffen. Maar wat gebeurt er nu met een hele zware ster als de kernfusie stopt omdat de brandstof op is? Omdat de zwaartekracht niet meer wordt tegengehouden krimpt de ster en wordt steeds heter tot het een supernova veroorzaakt. Een supernova behoort tot de grootste explosies in het universum. De ster vlamt op met de kracht van honderden miljoenen tot meer dan een miljard zonnen. Dit leidt er toe dat een ster een groot gedeelte van zijn materie verliest. Wat er overblijft is een kern van extreme dichtheid met een zwaartekracht die zo sterk is, dat zelfs licht niet kan ontsnappen. Daarom noemen we het een "zwart gat". Zwart omdat zelfs het licht er niet aan kan ontsnappen.
Definitie: Hemellichaam waarin zo veel materie zo dicht op elkaar gepakt zit dat de zwaartekracht ervan overweldigend sterk is geworden, zo sterk dat het niets laat ontsnappen, zelfs geen licht of straling.
Hoe ontstaat een zwart gat?:
Sterren kun je zien als enorme kernfusiereactoren (kernfusie: het samensmelten van lichte atoomkernen tot zwaardere, waarbij energie vrijkomt) waarbij de zwaartekracht in balans is met de explosieve kracht. Denk bij "explosieve kracht" aan de explosie van een atoombom, want een ster is eigenlijk een grote verzameling atoombommen die constant ontploffen. Maar wat gebeurt er nu met een hele zware ster als de kernfusie stopt omdat de brandstof op is? Omdat de zwaartekracht niet meer wordt tegengehouden krimpt de ster en wordt steeds heter tot het een supernova veroorzaakt. Een supernova behoort tot de grootste explosies in het universum. De ster vlamt op met de kracht van honderden miljoenen tot meer dan een miljard zonnen. Dit leidt er toe dat een ster een groot gedeelte van zijn materie verliest. Wat er overblijft is een kern van extreme dichtheid met een zwaartekracht die zo sterk is, dat zelfs licht niet kan ontsnappen. Daarom noemen we het een "zwart gat". Zwart omdat zelfs het licht er niet aan kan ontsnappen.
Hoe vind je een zwart gat?:
Omdat een zwart gat geen licht of andere straling uitzendt, is er dus geen manier om een zwart gat direct op te sporen. Maar we kunnen een zwart gat natuurlijk wel indirect opsporen. Dit kan op drie manieren, namelijk:
Omdat een zwart gat geen licht of andere straling uitzendt, is er dus geen manier om een zwart gat direct op te sporen. Maar we kunnen een zwart gat natuurlijk wel indirect opsporen. Dit kan op drie manieren, namelijk:
- Massaschattingen met behulp van objecten die om een zwart gat draaien
- Zwaartekracht-lens effecten
- Straling van een nabije ster
Uitleg bij manier 1:
Meestal zijn er bij zwarte gaten ook andere objecten in de buurt. Als een object dicht bij een zwart gat in de buurt is, gaat dit object zich anders ‘gedragen’ dan het normaal doet. (Een ster maakt dan bijvoorbeeld draaiende bewegingen waar geen andere zichtbare verklaring voor is.) Als je van zo’n object de massa gaat berekenen, en je komt uit op een massa die op z’n minst drie keer groter is dan de massa van de zon, heb je mogelijk te maken met een zwart gat.
Uitleg bij manier 2:
Extreem zware objecten zijn in staat om lichtstralen te buigen. Stel je kijkt naar een verre ster waarvan de lichtstralen op weg naar jou, eerst langs een zwart gat zijn gegaan. Dan kan de baan van het licht afgebogen worden, en ontstaat er een soort ‘lens-effect’. Dit kun je zien als een dubbel beeld. (zie afbeelding, in de cirkel)
Extreem zware objecten zijn in staat om lichtstralen te buigen. Stel je kijkt naar een verre ster waarvan de lichtstralen op weg naar jou, eerst langs een zwart gat zijn gegaan. Dan kan de baan van het licht afgebogen worden, en ontstaat er een soort ‘lens-effect’. Dit kun je zien als een dubbel beeld. (zie afbeelding, in de cirkel)
Uitleg bij manier 3:
Een ster die zich heel dichtbij een zwart gat bevindt, staat onder invloed van de zwaartekracht van het zwarte gat. Hierdoor kan de buitenste laag van de ster naar het zwarte gat worden getrokken. Het zwarte gat ‘slokt’ de ster op. Als de materie van de ster naar het zwarte gat beweegt wordt het versneld en extreem verhit. Deze materie zendt röntgenstraling uit die door een speciale telescoop kan worden opgespoord.
Een ster die zich heel dichtbij een zwart gat bevindt, staat onder invloed van de zwaartekracht van het zwarte gat. Hierdoor kan de buitenste laag van de ster naar het zwarte gat worden getrokken. Het zwarte gat ‘slokt’ de ster op. Als de materie van de ster naar het zwarte gat beweegt wordt het versneld en extreem verhit. Deze materie zendt röntgenstraling uit die door een speciale telescoop kan worden opgespoord.
Extra:
Reis naar het zwarte gat:
Klik op de raket en klik vervolgens op 'Begin reis'.
Start het avontuur op weg naar het zwarte gat!
Zorg ervoor dat de pop-ups zijn toegestaan, anders kan de pagina niet juist worden weergegeven.
Reis naar het zwarte gat:
Klik op de raket en klik vervolgens op 'Begin reis'.
Start het avontuur op weg naar het zwarte gat!
Zorg ervoor dat de pop-ups zijn toegestaan, anders kan de pagina niet juist worden weergegeven.
Wat zou er gebeuren als jij in een zwart gat zou vallen?
Laten we aannemen dat je buiten de waarnemingshorizon van het zwarte gat start. Je ziet een volkomen donkere cirkel als je naar het gat kijkt. Rondom het zwarte gat zie jij de vertrouwde sterren van de nachtelijke hemel. Maar hun patroon is vreemd vervormd, doordat het licht van verre sterren verbogen raakt door de zwaartekracht van het zwarte gat.
In je val naar het zwarte gat, begin je sneller en sneller te bewegen door de zwaartekrachtsversnelling. Je voeten voelen een sterkere aantrekkingskracht dan je hoofd, omdat zij dichter bij het zwarte gat zijn. Daardoor wordt je lichaam opgerekt. Bij stellaire zwarte gaten is dit oprekken zo krachtig dat je lichaam uiteen wordt gescheurd voordat je de waarnemingshorizon hebt bereikt.
Als je in een superzwaar zwart gat valt, blijft je lichaam intact, ook als je de waarnemingshorizon passeert. Maar al snel daarna bereik je de centrale singulariteit, waar je geplet raakt in het punt van oneindige dichtheid. Je bent één geworden met het zwarte gat.
Laten we aannemen dat je buiten de waarnemingshorizon van het zwarte gat start. Je ziet een volkomen donkere cirkel als je naar het gat kijkt. Rondom het zwarte gat zie jij de vertrouwde sterren van de nachtelijke hemel. Maar hun patroon is vreemd vervormd, doordat het licht van verre sterren verbogen raakt door de zwaartekracht van het zwarte gat.
In je val naar het zwarte gat, begin je sneller en sneller te bewegen door de zwaartekrachtsversnelling. Je voeten voelen een sterkere aantrekkingskracht dan je hoofd, omdat zij dichter bij het zwarte gat zijn. Daardoor wordt je lichaam opgerekt. Bij stellaire zwarte gaten is dit oprekken zo krachtig dat je lichaam uiteen wordt gescheurd voordat je de waarnemingshorizon hebt bereikt.
Als je in een superzwaar zwart gat valt, blijft je lichaam intact, ook als je de waarnemingshorizon passeert. Maar al snel daarna bereik je de centrale singulariteit, waar je geplet raakt in het punt van oneindige dichtheid. Je bent één geworden met het zwarte gat.
Het uitzicht op het zwarte Gedurende de val in het Op het moment dat je de
gat voordat je erin valt zwarte gat raakt je lichaam waarnemingshorizon
opgerekt. passeert zie je enkel
duisternis, snel daarna
wordt je geplet in de
centrale singulariteit.
