Hoe kan een zwartgat groeien ?

[atomos]

Er is een zeer zware ster (zeg 5000 zon massa ) die op het einde van haar levens weg is en veranderd in een zwartgat (hoe is even niet relevant) . Ik ga er nu van uit dat het dan een punt massa wordt ??  ( massa met 1 dimensie ?? deze begrijp ik niet i.v.m. de planck lengte)
Dit zwartegat heeft een eigen rotatie en een zwartschild horizon.
De massa die buiten de zwartschild horizon zal, waarschijnlijk, mee gaan draaien met het rotatie veld van het zwartegat en gaan versnellen door de ruimtetijd kromming van het zwartegat. De snelheid v van de massa zal oplopen tot relativistische snelheden, denk ik zo.
Nu wordt een beetje moeilijk voor mij op uit te drukken.
Nu staat er een waarnemer een 1000 diameters van het zwartegat te kijken naar het zwartegat en ziet de massa steeds langzamer gaan totdat het lijkt alsof ze stilstaat.
Een waarnemer binnen de zwartschild horizon ziet natuurlijk wel de massa bewegen.
Kun je nu zeggen dat de massa die net buiten de zwartschild horizon aanwezig is bij het zwartegat moet optellen zodat de radius van het zwartegat vergroot wordt ? lees de massa die net buiten de radius was valt nu binnen de radius.
Kun je nu zeggen dat hierdoor het zwartegat kan groeien ?
 

[Michel Uphoff]

Dat is een wel erg zware ster, die komen niet voor. Het maximum ligt waarschijnlijk rond een paar honderd zonmassa's. Voor een black hole heb je meer dan ongeveer 5 zonmassa's nodig.
 
Inderdaad worden de meeste black hole geacht te roteren, de zogenoemde Kerr black holes. De gekromde ruimte rond het extreem snel roterende black hole wordt door frame dragging (klik) als het ware meegesleurd samen met de materie. Zo ontstaat een accretiering, een donutvormige ruimte waarin invallende materie steeds sneller richting black hole spiraalt:
 

 
De snelheden zijn inderdaad relativistisch, maar liggen nog wel (een beetje) onder de lichtsnelheid, zodat die materie nog steeds kan ontsnappen, bijvoorbeeld via de magnetische veldlijnen. Extreem snel roterend elektrisch geleidend materiaal (de materie is geïoniseerd) moet enorm krachtige magnetische velden opwekken, en het zijn dan ook de opgewonden magnetische veldlijnen die geacht worden een deel van de naar het zwarte gat spiralende materie naar de rotatiepolen te sturen. Daar wordt de hete materie, ingevangen in een koker van gedraaide magnetische veldlijnen, met een snelheid die die van het licht benadert in twee bundels het heelal ingejaagd, een quasar.
 
Zolang echter de resterende materie de event horizon nog niet is gepasseerd, is het niet in de gesloten ruimtetijd van het black hole gevangen, en maakt er dus ook geen deel van uit. Alleen die materie die de eventhorizon passeert vergroot de massa van het black hole en de straal ervan.
 
Zie ook dit artikeltje hier op het forum.

[efdee]

Kun je nu zeggen dat hierdoor het zwartegat kan groeien ?
 
Elke ster groeit doordat hij als een stofzuiger alle materie uit zijn omgeving opslorpt dankzij de gravitatie.
Een zwartgat is een ster, dus hij kan ook groeien.
 
Door uitstraling verliezen sterren ook weer massa; een zwartgat echter niet.

[Michel Uphoff]

Ja, het zwarte gat kan zo groeien.
 

Een zwartgat is een ster, dus hij kan ook groeien.

 
Nee, een zwart gat is geen ster. Mogelijk is het zwarte gat gevormd door materie die ooit bij een ster hoorde, maar ook stof, gas, planeten en dergelijke kunnen in een zwart gat verdwijnen.
 

Door uitstraling verliezen sterren ook weer massa;

 
Klopt.
 

een zwartgat echter niet.

 
En dat klopt waarschijnlijk niet helemaal. Stephen Hawking berekende in 1975 dat zwarte gaten uiteindelijk wel door de zogenoemde Hawkingstraling massa kunnen verliezen. Maar dan hebben we het bij astronomische zwarte gaten over onbegrijpelijk lange tijd.
 
Het heelal is nu ongeveer 14 miljard jaar oud, en een zwart gat van 10 zonmassa's zou pas na 2 miljard, miljard, miljard, miljard, miljard, miljard, miljard, miljard jaar (2.10⁷² jaar)  zijn massa weer uitgestraald hebben. En een zwart gat van 10 zonnen is een ukkie vergeleken met de monsters die in het centrum van sterrenstelsel huizen. Die doen er nog heel, heel veel langer over voordat ze hun massa aan de Hawkingstraling hebben verloren.

[efdee]

Zwartgat wel of niet een ster lijkt me een kwestie van definitie.
Die heb ik nooit gezien; lijkt wel een zwart gat!

[Bladerunner]

Er bestaat wel degelijk een definitie over wat er ster is. Simpel gezegd: Elk gasvormig hemellichaam dat via een eigen warmtebron straling uitzendt en tegelijkertijd één geheel blijft door zijn eigen zwaartekracht wordt een ster genoemd. Dus we hebben een bol plasma waarvan de stralingsdruk in evenwicht is met de gravitatiekracht.
 
Een zwart gat voldoet daar niet aan. Het zendt geen warmte uit (in tegendeel: de temperatuur van zwarte gaten is een fractie boven die van de omgeving dus iets meer dan 2,7 K.) en de zwaartekracht ondervindt dus ook geen tegenwerking van de stralingsdruk omdat er geen bron is die het uitstraalt. De (uiterst minieme) Hawking straling is van een heel oorsprong dan gewone door een ster uitgezonden straling dus dat telt niet mee.