Colofon

Zwarte Gaten

• 
• 

Gegevens

Gemaakt op zondag 23 oktober 2022 15:13

Laatst bijgewerkt op woensdag 16 november 2022 14:20

Gepubliceerd op zondag 23 oktober 2022 15:13

Hits: 3042

Zwarte Gaten zijn plaatsen in het universum waar de zwaartekracht zo groot is dat zelfs licht dat toch nog altijd een snelheid heeft van 300.000 km per seconde, niet kan ontsnappen. Omdat geen enkele vorm van elektromagnetische straling: ultraviolet, zichtbaar licht, infrarood, röntgen en gamma ontsnapt aan de zwaartekracht van een zwart gat, bestaan er met telescopen geen mogelijkheden een zwart gat waar te nemen.

Men veronderstelt dat zwarte gaten gevormd worden door het imploderen van zonnen die meer dat 15 keer zo groot zijn dan de zon van ons zonnestelsel. hoe meer massa een object heeft hoe meer zwaartekracht het uitoefent. Zonnen bestaan grotendeels uit waterstof. Waterstof is het aller lichtste element met slechts een proton, 1 neutron en 1 elektron. De zwaartekracht in een zon is zo groot dat de waterstof protonen in het binnenste van de zon zo sterk tegen elkaar gedrukt worden dat ze fuseren tot het zwaardere element helium. Bij dit fusieproces komt enorm veel energie vrij die vanuit het binnenste van de zon ontsnapt en uitstraalt. De energie die vanuit het binnenste van de zon naar buiten straalt, biedt een tegenwicht tegen de zwaartekracht van de zon die naar het centrum gericht is. beide krachten energie en zwaartekracht vormen zo een evenwicht dat de zon haar omvang doet behouden.

Na een periode, die miljoenen tot miljarden jaren kan duren, zijn alle elementen die kunnen fuseren op en biedt de energie in het binnenste van de zon geen tegenwicht meer tegen de zwaartekracht en zal de zon ineenstorten onder d zwaartekracht van zijn massa. Deze massa kan dan samengeperst worden tot een volume dat miljoenen keren kleiner is dan het volume van voormalige zon. De zwaartekracht in dit kleine volume is zo groot dat niets meer kan ontsnappen.

om een zwart gat te detecteren moeten indirecte technieken worden toegepast. Men neemt aan dat materie die zich in buurt van een zwart gat bevindt, een sterk ronddraaiende zogenaamde accretieschijf vormt. Deze draaiing moet door de enorme zwaartekracht die het zwarte gat uitoefent, waarneembare röntgenstraling uitzenden. Röntgenstraling zonder dat zich een zon in de buurt bevindt. Men heeft inderdaad op sommige punten in het heelal dergelijke röntgenstraling waargenomen.

Een andere manier die wijst op de aanwezigheid van een zwart gat is door te zoeken naar zonnen of sterren die snel om elkaar heen draaien. Zoiets kan alleen verklaard worden door de aanwezigheid van enorm vaal massa of materie op het punt waar deze sterren omheen draaien. Wanneer dan tevens de ruimte op deze plaats zodanig gekromd is dat je kunt spreken van een zogenaamde zwaartekrachtlens. De aanwezigheid van een dergelijke zwaartekrachtlens duidt vrijwel zeker op de aanwezigheid van een zwart gat. Zware objecten zoals neutronensterren en zwarte gaten die om elkaar heen draaien en samensmelten veroorzaken zogenaamde zwaartekrachtgolven.
Het Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) in de VS detecteerde in 2015 zwaartekrachtgolven die men toeschrijft aan het samensmelten van 2 zwarte gaten.

De Event Horizon Telescope (EHT) — een telescoop op planeetschaal van acht radiotelescopen op aarde, ontworpen om beelden van een zwart gat vast te leggen. In gecoördineerde persconferenties over de hele wereld onthulden EHT-onderzoekers dat ze erin zijn geslaagd, door het eerste directe visuele bewijs van het superzware zwarte gat in het centrum van Messier 87 en zijn schaduw te onthullen. In deze afbeelding van M87*, gemaakt op 11 april 2017 (een representatief voorbeeld van de afbeeldingen die zijn verzameld in een wereldwijde EHT-campagne van 2017), komt de schaduw van een zwart gat het dichtst in de buurt van een afbeelding van het zwarte gat zelf, een volledig donker object waaruit het licht niet kan ontsnappen. De grens van het zwarte gat - de waarnemingshorizon waaraan de EHT zijn naam ontleent - is ongeveer 2,5 keer kleiner dan de schaduw die het werpt en meet iets minder dan 40 miljard km in doorsnee. Hoewel dit misschien groot klinkt, is deze ring slechts ongeveer 40 microboogseconden breed - gelijk aan het meten van de lengte van een creditcard op het oppervlak van de maan.

Literatuur

Marcel Vonk, Zwarte gaten., University Press, Amsterdam (2017).