Wat is een zwart gat

[Anonymous]

Graag zou ik wat meer informatie willen over Zwarte gaten: wat is een zwart gat en welke theoriën zijn hierover? En/ of kunnen jullie mij enkele nederlandstalige sites geven en enkele wetenschappelijke boeken (liefst nederlands) of software hierover. Het is voor mijn spreekbeurt.

[moderator: Niels, lees eerst de regels! Het is niet toegestaan iets in hoofdletters te posten, heb ik dus zojuist aan moeten passen]

[DVR]

Korte uitleg:

Een zwart gat is een grote massa (ineengestorte ster) met een klein volume.. Hierdoor wordt de gravitatiekracht zo groot, dat de minimale ontsnappingssnelheid groter is dan de snelheid van het licht..

Als voorbeeld: om van de aarde te schieten heb je een beginsnelheid nodig van 11000 km/u (als ik me niet vergis).. Bij een zwart gat is dit dus meer dan 300.000 km per seconde..

Omdat deze ontsnappingssnelheid zo hoog ligt, straalt het dus ook geen licht uit, het zwarte gat slokt het als het ware op..

Voor zover ik weet zijn zwarte gaten nog niet practisch aangetoond, maar het bestaan ervan is wel theoretisch onderbouwd..

Op dit moment worden er verschillende manieren gebruikt om ze waar te nemen, éen ervan is het meten van gravitatiegolven.. Een andere manier zou zijn het waarnemen van Hawkingstraling..

Lees eens 'Het Universum' van Stephen Hawking.. Hier kun je er veel informatie over vinden op een niet al te wiskundige basis..

Succes

[Jeroen Streep]

Zwarte gaten ontstaan door het ineenstorten van de ster onder z'n eigen aantrekkingskracht. De ster implodeert als het ware.

Dit gebeurt met sterren die 3.2 keer of meer de massa van onze zon bezitten. De ster trekt samen en de atomen worden zo ver inelkaar geperst dat je aleen nog maar neutronen hebt. Bij een ster van 1.4 tot 3.2 zonsmassa's blijft de ster 'hangen' in de fase van een neutronen ster die alleen uit neutronen bestaat. Deze zend gammastraing uit op de polen en als de gammastraling de aarde raakt met een bepaalde interval sprekt men van een pulsar.

Een stapje verder en de neutronen in de ster krijgen dan zo'n aantrekkingskracht dat de ster verder in blijft storten. Een soort vrije val.

De kritieke grens van wel of geen zwart gat, en dus een aantrekkingskracht die groter is dan de lichtsnelheid of niet, is te berekenen aan de hand van een formule die door Karl Schwarzschild is gesteld.

Als je een massa binnen een Schwarzschild straal kan persen dan zal de ontsnappingssnelheid op die schwarzschildstraal gelijk zijn aan de licht snelheid. Daarbinnen worde die ontsnappingssnelheid hoger(wat eigelijk dus niet kan omdat de snelheid van het licht het maximum is.)

Zo is de straal voor de zon en de aarde respectievelijk 3km en 9mm

als je het voor elkaar krijgt de massa's zo ver te comprimeren dat deze massa binnen deze straal valt dan heb je dus zwarte gaten.

Bij zware sterren zal je niets in elkaar hoefen te persen. De massa is zo groot dat de zwaartekracht alles samentrekt.

Op het moment dat de ster verder instort dan de schwarzschildstraal zal de ster aan het oog onttrokken worden. Het licht kan niet meer ontsnappen aan het oppervlak en blijft op de ster.

De enige manier om ze te zien is door de ruimte eromheen te bekijken.

Door de enorme aantrekkingskracht van 300.000km/s zal het licht, van sterren die achter het zwarte gat staan, worden afgebogen. Zo kan het licht van 1 ster op meerdere lokaties aan de hemer staan naast het zwarte gat maar het is slechts afkomstig van 1 ster ipv meerdere.

Dit geld ook voor stelsels.

Op de onderstaande foto zie je dit effect door een aantal zeer zware melkwegstelsels die het licht van het blauwe stelsel afbuigt. Het blauwe stelsel zie je een aantal keren maar het licht is afkomstig van slechts 1 stelsel.

Dit zelfde effect heb je ook bij zwarte gaten.

Dit noemen ze microlenzen



Dat boek van Hawking is idd een aanrader.

De ontsnappingssnelheid op aarde is overigens 11km/s

Je zou kunnen googelen op zwarte gaten, zware sterren, supernova etc.

[moderator: Ergens anders had Niels ook iets over zwarte gaten gevraagd (niet meer doen trouwens!), en daar had de auteur van dit bericht, Jeroen Streep, het volgende op geantwoord:]

Een zwart gat is een superzware ster die zo'n zwaartekracht heeft dat de ontsnappingstsnelheid vanaf het oppervlak groter is dan die van het licht.

Dus alles met dergelijke sleutelwoorden zou je een link moeten geven.

Probeer ook eens:

"Fundamental astronomy" ISBN 3-540-60936-9 uitgeverij: "Springer" (Engelstalig)

"Het universum" van Stephen Hawking ISBN 90-351-2364-6 uitgeverij "Bert Bakker" (Nederlandstalig)

"Einsteins Geesteskind - De relatieviteits theorie relatief eenvoudig uiteengezet" door Barry Parker ISBN 90-4390-211-x uitgeverij "Tirion" (Nederlandstalig)

In deze boeken heb ik voldoende gevonden om zwarte gaten te begrijpen.

[Anonymous]

ik lees zojuist dat wetenschappers kunstmatig zwarte gaten op aarde willen maken, zodat ze daarmee de belangrijkste 2 wetenschappelijke theorien kunnen testen. (zie wetenschapsforum)

[Hallo1979]

ja klopt ze willen vloeistof heel snel laten lopen tot boven de geluidssnelheid, omdat dan geluid niet meer terugkan. Hetzelfde als licht in een zwart gat!!!

Een Leidse professor wed dat het binnen tien jaar is gerealiseerd

[Anonymous]

Ook wel leuk om te weten is dat ze in die zwarte holen zoek naar geluiden. zie link: http://science.msfc.nasa.gov/headlines/y20...kholesounds.htm

[Jeroen Streep]

Ook wel leuk om te weten is dat ze in die zwarte holen zoek naar geluiden.  zie link:http://science.msfc.nasa.gov/headlines/ ... sounds.htm

Ze zoeken niet IN die zwarte gaten naar geluid maar NAAR het geluid die ze maken.

[DePurpereWolf]

Ik hoop dat we met geluid wel 'radiogolven' bedoelen met lage frequentie en niet druk verschil, anders vindt ik het erg raar.

[Jeroen Streep]

Ik hoop dat we met geluid wel 'radiogolven' bedoelen met lage frequentie en niet druk verschil, anders vindt ik het erg raar.

Dat bedoelen we ook.

[Anonymous]

In het artikel van de Nasa gaat het wel degelijk om geluidsgolven en niet om electromagnetische golven. Deze onstaan in de gaswolken rond het zwarte gat (geluid is een drukgolf in een gas).

[Syd]

ik heb ook nog even een vraag over zwarte gaten.

Je hoort weleens dat als de zon een zwart gat wordt, dat de aarde daar dan in valt. Volgens mij is dat niet zo, want de aantrekkingskracht van de aarde wordt toch bepaald door de massa van de aarde? Als de aarde bijvoorbeeld twee keer zo klein zou worden, en ook twee keer zo zwaar, blijft de maan toch gewoon dezelfde aantrekkingskracht ondervinden? Dus als alle massa van de zon in een oneindig kleine plaats samengeperst zou worden, zou het netto-effect toch nul zijn, en dan zouden alle planeten gewoon door blijven draaien om het zwarte gat.

[Noot: Voordat een ster een zwart gat wordt, zal deze eerst opzwellen, zodat de straal tot voorbij Venus komt, wat betekent dat al het leven op de aarde al uitgestorven zal zijn, ware het niet dat de zon überhaupt geen zwart gat wordt omdat hij buiten de Chandrasekkhar (of zoiets) -limiet valt]

[Hallo1979]

even tussen twee haakjes de zon is te licht om ooit een zwart gat te vormen, ook te licht om een neutronenster te maken. Onze zon zal als een witte dwerg worden en uiteindelijk een zwarte.

Dit terzijde, stel je zet op de plaats van de zon een zwart gat van dezelfde massa, dan vliegt de aarde vrolijk verder (alleen het is iets kouder) zoals hij altijd al deed. Je zegt het goed de zwaartekracht blijft hetzelfde dus het hoeft niet in te vallen. Dit is ook een groot probleem bij zwarte gaten in melkwegcentra hoe ze precies zwaarder worden

[Anonymous]

Als de aarde bijvoorbeeld twee keer zo klein zou worden, en ook twee keer zo zwaar, blijft de maan toch gewoon dezelfde aantrekkingskracht ondervinden? Dus als alle massa van de zon in een oneindig kleine plaats samengeperst zou worden, zou het netto-effect toch nul zijn, en dan zouden alle planeten gewoon door blijven draaien om het zwarte gat.

In de theorie van Newton is dit inderdaad zo, en deze theorie voorspelt dan ook geen zwarte gaten.

In de algemene relativiteitstheorie is de zwaartekracht echter niet lineair, en zal naamate men meer massa samenperst de zwaartekracht niet lineair toenemen.

[Hallo1979]

lokaal rond het zwarte gat misschien, maar op de afstand van de aarde is hier denk ik weinig van merkbaar. (lekkere zin)

[aphrodite]

Een zwart gat is een object met een enorme dichtheid. Het gevolg is dat de zwaartekracht zo groot is dat niets, zelfs niet het licht, eruit kan ontsnappen. Een klasse van sterren onder de naam `Röntgendubbelsterren' geeft ons op het moment het beste bewijs voor het bestaan van zwarte gaten met massa's van enekele zonsmassa's. In deze röntgendubbelsterren volgt een gewone ster een nauwe baan (met een afstand van ongeveer vijf keer zo klein als de afstand van de planeet mercurius tot de zon in het geval van V4641 Sgr, ) om een zwart gat dat gevormd is na de ontploffing van een zeer zware ster tijdens een supernova. Het zwarte gat trekt door zijn enorme zwaartekracht materie weg van zijn begeleider. Deze materie wervelt dan als een draaikolk in de richting van het zwarte gat en er vormt zich een aangroeiende draaischijf van materie, de accretieschijf. Uiteindelijk verdwijnt deze materie in het zwarte gat. Bij dit proces komt zoveel energie vrij dat er röntgen straling uitgezonden wordt. De heldere röntgenster in het sterrenbeeld de Zwaan, Cygnus X-1, is wel het meest beroemde voorbeeld van een röntgendubbelster met een zwart gat erin. Deze bron bestaat uit een superreus met een massa van ongeveer 18 zonsmassa's en een zwart gat van ongeveer tien zonsmassa's. Cygnus X-1 is een bron die altijd helder is in zowel het optisch als het röntgen. (Echter, dit systeem is nog altijd enig in zijn soort.) Tegenwoordig is het veel makkelijker om zwarte gaten te vinden in een ander soort röntgendubbelsterren, de zgn. röntgen-`transients'. Dit zijn bronnen waarbij het zwarte gat zwaarder is dan de begeleidende ster en waarbij de röntgen emissie (en daarbij de emissie op andere golflengten) grote variaties vertoont. Zo'n ster slaapt een groot gedeelte van de tijd en is daardoor tientallen jaren nauwelijks zichtbaar, maar kan plotseling een aantal dagen tot een paar maanden een van de helderste sterren worden.