abonnementen ibood.com bol.com Coolblue
  donderdag 17 december 2009 @ 00:54:47 #1
65434 Parafernalia
Leuker als je denkt
pi_75713302
registreer om deze reclame te verbergen
Op zondag 7 september 2008 14:25 schreef Haushofer het volgende:
Zwarte gaten voor dummies

[ afbeelding ]
Een computersimulatie van een zwart gat met10 zonnemassa's vanaf 600 kilometer gezien

De laatste tijd zijn zwarte gaten helemaal hot, dankzij de nieuwe LHC en een stelletje doemdenkers die op basis van Teleac-kennis menen dat de aarde zal vergaan. Op de frontpage is deze acualiteit ook al een paar keer voorbij gekomen, waarbij er nogal es misverstanden of botweg flauwekul werd verkondigd. Daarom bij deze een zwarte gaten voor dummies!

In dit topic wordt er hopelijk een aardig en betrekkelijk kort maar nauwkeurig beeld geschetst van wat een zwart gat is, wat het niet is, wat linkjes, en als je daarna vragen hebt kun je ze hier spuien

Intro

Het idee van een zwart gat kwam een paar eeuwen geleden voor het eerst voorbij met de vraag:

“Wat zou er gebeuren als een ster de lichtsnelheid als ontsnappingssnelheid heeft?”

Een zwart gat is een object met een bijzondere structuur. De dichtheid van massa is zo groot dat er een punt is waarbij de ontsnappingssnelheid inderdaad de lichtsnelheid is. Wat dat impliceert kun je alleen begrijpen als je de theorie begrijpt die zwaartekracht beschrijft: de algemene relativiteitstheorie. Voordat Einstein met deze theorie kwam, hadden we Newton die al een aardig idee had van wat zwaartekracht nou ongeveer was.

Newton en zwaartekracht

Newton poneerde, nadat er een appel op z'n hoofd was gevallen, de volgende formule voor de zwaartekracht tussen twee massa's m en M waartussen een afstand r zit:

F = M*m/r2

De constante die ervoor hoort is voor ons niet belangrijk. Een erg eenvoudige formule, die volgens hem gold voor alle zwaartekrachtsinteracties; zowel tussen de appel en zijn hoofd als tussen de aarde en de maan. Alleen de massa's en de onderlinge afstand spelen een rol. Dat wierp wel wat vragen op. Als ik m op aarde neerzet, en M in de Andromedanevel, dan trekken deze mekaar instantaan aan volgens deze formule. Alle massa's in het universum voelen mekaar instantaan aan. Nou was dat niet verboden in die tijd, maar apart was het wel.

Newton poneerde ook dat als er geen kracht op iets werkte, dat object zich in een rechte lijn door de ruimte bewoog, of stilstond. Dat volgt uit zijn andere creatieve ingeving:

F=m*a

Als de kracht 0 is, is de versnelling van dat object 0. Dus kan de snelheid niet veranderen, wat een constante snelheid ( zowel in richting als in grootte! ) of stilstand betekent.

Einstein en zwaartekracht

Toen kwam Einstein. De theorie van het elektromagnetisme die in de 19e eeuw was ontwikkeld door o.a Maxwell deed vermoeden dat er iets grondig mis was met Newton's beschrijving van de mechanica. Verscheidene fysici rekenden uit hoe de vergelijkingen moesten worden aangepast om ze consistent te laten zijn met Maxwell's vergelijkingen. Einstein echter was de eerste die de implicaties aannam als axioma's en hieruit zijn speciale relativiteitstheorie beschreef. Deze theorie bleek voor hoge snelheden en hoge energieën een hele andere theorie te geven dan Newton, maar voor lage snelheden en lage energieën kwam Newton's beschrijving er netjes uitrollen. Dat was belangrijk, want tot op heden is de theorie van Newton erg nauwkeurig voor deze gevallen.

De implicaties waren enorm: Newton aanschouwde ruimte en tijd als twee volledig losgekoppelde zaken: een deeltje beweegde in de ruimte, en de evolutie van zo'n deeltje werd beschreven door de tijd t. Einstein stelt echter dat een deeltje zich in de ruimte-tijd beweegt, en dat ruimte en tijd gekoppeld zijn; ze zijn niet langer meer onafhankelijk!

Op een gegeven moment wou Einstein zwaartekracht in zijn theorie betrekken. Na verscheidene mislukte pogingen besefte hij dat zwaartekracht heel bijzonder is. In 1907 kwam hij op het equivalentieprincipe, en dat liet hem zwaartekracht beschrijven als de geometrie van ruimte-tijd. Wil je weten waar deze denkstap vandan komt, dan moet je het equivalentieprincipe goed begrijpen! Het is één van de meest revolutionaire denkstappen in de wetenschap geweest, qua briljantie vergelijkbaar met Darwin's idee van natuurlijke selectie.

Het idee is, dat zwaartekracht dus niet een kracht is zoals Newton voorstelde, maar ruimte-tijd geometrie. Een kracht zorgt voor versnelling, maar dit concept is volgens het equivalentieprincipe onhoudbaar ( dit zijn vrij subtiele zaken maar het gaat te ver om dat hier uiteen te zetten ). Energie en massa buigen de ruimte-tijd, en alles wat zich daarin bevindt zal hierdoor ook afbuigen.

Herinner dat Newton dacht dat als er geen kracht op iets werkt, dat in een rechte lijn door de ruimte beweegt. Een rechte lijn is de kortste verbinding tussen 2 punten. Einstein breidde dit idee uit, waarvoor hij goede redenen had. Hij poneerde dat als er geen kracht op een object werkt, dit object de kortste afstand tussen 2 ruimte-tijd punten aflegt. Herinner ook dat zwaartekracht geen kracht meer is in de algemene relativiteitstheorie! Het is slechts de vervorming van het toneel waarop alle fysische processen zich afspelen.

Zo'n kortste lijn noemen we een geodeet. Neem de zon. De zon zal de ruimte-tijd vervormen, en een foton wat daarlangs vliegt zal een geodeet in die geometrie afleggen. Door die vervorming zal de geodeet afbuigen. Probeer het zelf es door een rechte lijn op een stuk papier te tekenen en het papier dan te vervormen.

Verschillen tussen Newton en Einstein

Einstein aanschouwt alles dus in de ruimte-tijd terwijl Newton nadrukkelijk ruimte en tijd opsplits. Veel misverstanden, als men met relativiteit bezig is, zijn gebaseerd op het feit dat mensen vaak ook (onbewust) deze splitsing nog steeds maken. Een ander verschil is, dat Newton zegt dat alleen massa zwaartekracht voortbrengt. Einstein stelt dat alles wat energie heeft, onderhevig is aan zwaartkracht. Dat betekent dus alles: van massaloze fotonen en elektromagnetische velden tot massieve sterren! Niets kan meer aan zwaartekracht ontsnappen ( waarop er nu een evil lachje vanuit de achtergrond opdoekt )

Een ander verschil is de beschrijving van het zwaartekrachtsveld zelf. Newton's beschrijving is betrekkelijk simpel. Einstein's beschrijving is ontzettend gecompliceerd. De vergelijkingen die Einstein's zwaartekrachtsveld beschrijven zijn 10 akelig gecompliceerde en lange differentiaalvergelijkingen. Er zijn dan ook maar weinig exacte oplossingen bekend. Expliciet worden die vergelijkingen gegeven door

Gab = kTab

De linkerkant G beschrijft de ruimte-tijd geometrie, de rechterkant bevat een constante k en een T die de energieverdeling beschrijft van het desbetreffende object. Het zijn simpelgezegd matrixvergelijkingen, 10 in totaal. Het ziet er hier heel compact uit, maar uitgeschreven heb je wel een a-4 tje nodig.

Zwarte gaten

Zwarte gaten zijn overblijfselen van sterren. Sterren ondervinden gedurende hun hele leven een constante strijd tussen de zwaartekracht die haar in wil drukken, en de druk tengevolge van de hitte die haar uit wil laten zetten. Op een gegeven moment, na heel wat stadia, kun je uitrekenen dat voor voldoende massa de zwaartekracht deze strijd zal winnen, en wel op een bijzonder spectaculaire wijze: de ster sterft via een supernova en de resterende massa weet zich in 1 punt samen te drukken tot een zogenaamde singulariteit. Dit zorgt voor een oneindige massadichtheid.

En da's een probleem. Eén van Einsteins aannames bij het opstellen van zijn theorie was, dat ruimte-tijd altijd mooi glad is en wiskundig te bewerken is. Volgens zijn eigen vergelijkingen echter is de ruimte-tijd kromming in zo'n singulariteit oneindig groot door die oneindige massadichtheid. Het is te vergelijken met bijvoorbeeld de top van een kegel. Hier is de theorie volgens zijn eigen aannames dus niet meer geldig! Dat is een mankement waar tegenwoordig nog steeds aan gewerkt wordt; de natuurkunde wordt al decennialang geplaagd door oneindigheden.

Een zwart gat kun je dus omschrijven als "een oplossing van Einstein's zwaartekrachtsvergelijkingen met een punt waarin de ruimte-tijd kromming oneindig wordt".

De structuur van zwarte gaten

Een zwart gat bestaat dus in ieder geval uit een singulariteit. Dit punt behoort volgens Einstein's theorie niet meer tot de ruimte-tijd zelf, dus het zit niet "in het midden van het zwarte gat". Voor bolsymmetrische zwarte gaten zit er om deze singulariteit een zogenaamde waarnemershorizon. Als je voorbij deze horizon komt, kun je niet meer ontsnappen aan de geometrische put die de singulariteit in de ruimte-tijd maakt; je zit gevangen. Echter, we kunnen nog prima wiskundig beschrijven wat er binnen die waarnemershorizon gebeurt. Het enige probleem is die singulariteit.

Het blijkt dat een zwart gat slechts wordt gekarakteriseerd door 3 grootheden: de massa M, de elektromagnetische lading Q en de draaiimpuls J. Dit wordt wel es gekscherend zwarte gaten hebben geen haar genoemd. Alle andere karakteristieken gaan verloren bij de vorming van het zwarte gat. De meest algemene oplossing is de zogenaamde Kerr-Newman oplossing. De meest simpele oplossing is de Schwarzschild oplossing, die al een jaar na Einstein's publicatie van de zwaartekrachtsvergelijkingen werd gevonden. Het beschrijft een zwart gat zonder lading of draaiimpuls: J=Q=0.

Misverstanden

Vaak voorkomende misverstanden over zwarte gaten:

  • Een zwart gat bestaat niet uit antimaterie of iets dergelijks
  • Een zwart gat trekt dus fotonen aan omdat fotonen energie hebben, ook al hebben ze geen rustmassa!
  • Voorbij de waarnemershorizon kunnen we nog prima beschrijven wat er gebeurt met een invallend deeltje; alleen de singulariteit "in het midden" zorgt voor problemen
  • Een zwart gat heeft niet "oneindig veel massa", maar is het gevolg van een singulariteit wat een "oneindige dichtheid" heeft.
  • Het zwaartekrachtsveld is zo sterk door de grote dichtheid, niet door de grote massa! Een zwart gat kan bijvoorbeeld al gevormd worden met de massa van de aarde. Als je deze massa in 1 punt zou stoppen, zou je een zwart gat ter grootte van een knikker krijgen. De grootte wordt dan bepaald door de ligging van de waarnemershorizon.


    Linkjes

    Dit zijn ongeveer de basics. Er zijn nog tal van andere interessante onderwerpen, dus bij deze wat linkjes:

    Wat te doen als je in een zwart gat valt

    Zwarte gaten blijken toch niet helemaal zwart te zijn...

    Verscheidene simulaties van zwarte gaten

    Merk op dat ik hier het woord "graviton" niet genoemd heb; alles is vanuit het perspectief van algemene relativiteit bekeken en daarin bestaat er niet zoiets als een graviton. Voor een leuke disussie:

    Hoe zit dat dan met gravitonen en zwarte gaten?

    Eindelijk weer es een fatsoenlijk natuurkundetopic in WFL Veel plezier met doornemen, zou ik zeggen
  • Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
    pi_75714049
    Even een korte greep terug wat betreft nieuwe artikels

    11-11-2009

    'Middenklasse' zwart gat onder de loep genomen



    Decennialang kenden sterrenkundigen slechts twee soort zwarte gaten: de 'kleintjes' van enkele zonsmassa's en de supergrote in de kernen van sterrenstelsels, die vele miljoenen zonsmassa's zwaar kunnen zijn.

    De laatste jaren zijn echter steeds meer aanwijzingen gevonden dat er ook een categorie bestaat van zwarte gaten van 100 tot 100.000 zonsmassa's. Met de Amerikaanse satelliet Swift en de Europese XMM-Newton is nu een van de beste kandidaten van deze zwarte middenklasse waargenomen: een extreem heldere röntgenbron in het sterrenstelsel NGC 5408. Deze röntgenbron vertoont karakteristieke fluctuaties, zogeheten quasi-periodieke oscillaties, die de massa van het object verraden: 1000 tot 9000 zonsmassa's.

    De röntgenstraling is niet rechtstreeks van het zwarte gat afkomstig, maar van de hete materie die dit object bezig is op te slokken. Er zijn sterke aanwijzingen gevonden dat deze materie afkomstig is van een forse ster die met een omlooptijd van 115 dagen om het zwarte gat heen draait.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrenkunde)


    26-11-2009

    Gammastraling van mogelijk zwart gat waargenomen



    De Amerikaanse gammasatelliet Fermi heeft voor het eerst energierijke gammastraling waargenomen van het raadselachtige dubbelstersysteem Cygnus X-3 (ScienceXpress, 26 november). Deze dubbelster bestaat uit een zware, hete ster en een compact object die om elkaar heen draaien. Wat dat compacte object precies is, staat nog niet vast: het kan een zogeheten neutronenster zijn, maar waarschijnlijk is het een zwart gat.

    De 'normale' ster verliest voortdurend materie aan zijn begeleider. Een groot deel van die materie wordt door het vermoedelijke zwarte gat opgeslokt, maar een deel ervan wordt in de vorm van twee smalle bundels van energierijke deeltjes (jet) de ruimte in geblazen. Zulke dubbelstersystemen worden ook wel microquasars genoemd, naar hun veel grotere soortgenoten die schuilgaan in de kernen van verre sterrenstelsels.

    Cygnus X-3 is in 1966 ontdekt en stond al bekend als een sterke bron van röntgenstraling.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrenkunde)


    26-11-2009

    Eerste zwarte gaten mogelijk al heel snel ontstaan



    De eerste grote zwarte gaten in het heelal zijn wellicht geboren in het diepe inwendige van reusachtige, sterachtige cocons. Dat zeggen onderzoekers van de universiteit van Colorado in Boulder.

    Volgens de bestaande inzichten zouden deze superzware zwarte gaten geleidelijk zijn ontstaan door de samenvoeging van talrijke zwarte gaten van stellair formaat. Maar volgens de sterrenkundigen in Colorado heeft zich mogelijk een heel ander, veel sneller verlopend scenario afgespeeld.

    Dat scenario begint met de vorming van superzware sterren, tijdens de eerste honderden miljoenen jaren na de oerknal. Deze sterren waren naar de huidige maatstaven absurd groot - ze bevatten miljoenen zonsmassa's aan materie - en bestonden slechts enkele miljoenen jaren. Aan het eind van hun bestaan stortten hun kernen in tot zwarte gaten die aanzienlijk zwaarder waren dan de stellaire zwarte gaten die nu nog ontstaan. Tijdens de vervolgfase verzwolgen deze zwarte gaten het resterende gasomhulsel van de 'superster'. Het eindresultaat was een generatie van zwarte gaten van duizenden zonsmassa's die door het opslokken van nog meer gas of door onderlinge samensmeltingen uitgroeiden tot de superzware zwarte gaten die nu in de kernen van de meeste sterrenstelsels worden aangetroffen.

    Als de nieuwe theorie klopt, zouden de cocons waarbinnen de eerste zwarte gaten ontstonden vanaf 2013 waarneembaar moeten zijn met de James Webb Space Telescope, de opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrenkunde)


    30-11-2009

    Zwarte gaten bouwen eigen sterrenstelsel



    Wat was er eerder, het sterrenstelsel of het zwarte gat? Die kip-of-ei-vraag voor astronomen lijkt nu beantwoord. Uit recente opnamen met de extreem grote telescoop van de ESO (Europese Zuidelijke Sterrenwacht) in Chili blijkt dat zwarte gaten wellicht hun eigen sterrenstelsel bouwen. Dat meldt de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie.

    Geen licht
    Een zwart gat is een bolvormig gebied in het heelal met zo'n sterke zwaartekracht dat er geen licht uit kan ontsnappen. Bij de zwarte gaten bevinden zich vaak sterren of andere objecten. Maar wie was daar het eerst? "Onze onderzoeksresultaten duiden erop dat superzware zwarte gaten stervorming kunnen bewerkstelligen en zo hun eigen sterrenstelsel bouwen", zegt David Elbaz, een van de onderzoekers van ESO in het wetenschappelijk tijdschrift Astronomy & Astrophysics.

    Quasar
    De astronomen kwamen tot de conclusie na observatie van van een quasar, een enorm helder object miljarden lichtjaren verwijderd van de aarde. Algemeen wordt aangenomen dat het hart van een quasar bestaat uit een zwart gat. Van deze quasar HE450-2958 was geen sterrenstelsel bekend. Het zou schuilgaan achter enorme hoeveelheden stof. Met de Chileense supertelescoop ontdekten de astronomen geen stof, maar wel een sterrenstelsel in de buurt van de quasar dat aan de lopende band sterren produceert, zo'n 350 per jaar. Dat is honderd keer zoveel als gebruikelijk voor sterrenstelsels in het nabije heelal. (anp/sam)

    (HLN)


    08-12-2009

    'Maaltijden' van superzware zwarte gaten waargenomen



    Een internationaal team van sterrenkundigen heeft uiterst gedetailleerde waarnemingen verricht van de omgeving van de superzware zwarte gaten in de kernen van enkele sterrenstelsels. Daarbij zijn aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een ring van materiaal rond deze objecten. Waarschijnlijk betreft het materie die op het punt staat door het centrale zwarte gat te worden opgeslokt.

    De kernen van veel sterrenstelsels zijn bronnen van intense straling. De bron van deze straling is waarschijnlijk heet materiaal in de omgeving van een zwart gat dat vele miljoenen zonsmassa's zwaar is. Met behulp van de beide Keck-telescopen op Hawaï, die daarbij als één instrument (interferometer) werden ingezet, is een deel van dat omringende gas nu in beeld gebracht. Tot nog toe was deze waarneemtechniek pas op één relatief helder sterrenstelsel toegepast (NGC 4151), maar nu is dat ook bij enkele zwakkere stelsels gelukt.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterenkude)


    16-12-2009

    Waarnemingen van om elkaar draaiende zwarte gaten verwacht



    Binnen tien jaar zullen wetenschappers jaarlijks mogelijk tientallen paren van zwarte gaten ontdekken. Dat schrijven sterrenkundigen van de universiteit van Bonn (Duitsland) in het vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Zij baseren hun conclusie op modelberekeningen van het gedrag van sterren in sterrenhopen.

    Sterrenhopen zijn verzamelingen van tientallen tot miljoenen sterren. De zwaarste daarvan raken heel snel door hun waterstofvoorraad heen en eindigen hun bestaan al enkele miljoenen jaren na hun ontstaan met een supernova-explosie. Het restant van zo'n supernova is een neutronenster of een zwart gat.

    Ook in sterrenhopen zijn nabije ontmoetingen tussen sterren schaars, maar door het grote aantal sterren kunnen ze toch met enige regelmaat plaatsvinden. En in sommige gevallen zullen ook twee zwarte gaten elkaar tegenkomen en een bizarre 'dubbelster' gaan vormen. De algemene relativiteitstheorie voorspelt dat zo'n tweetal om elkaar draaiende kolossen golven veroorzaken in het weefsel van ruimte en tijd: zogeheten zwaartekrachtsgolven. Hoe kleiner hun onderlinge afstand, des te groter de golven, zeker als het uiteindelijk ook nog eens tot een samensmelting komt.

    Volgens de Bonner sterrenkundigen zal de volgende generatie van zwaartekrachtsgolfdetectoren in staat zijn om zulke gebeurtenissen tot op afstanden van enkele miljarden lichtjaren waar te nemen. De eerste van deze detectoren, de Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, komt in 2015 in bedrijf.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrenkunde)


    Mooie Docu! (BBC)

    Who's Afraid of a Big Black Hole



    Black holes are one of the most destructive forces in the universe, capable of tearing a planet apart and swallowing an entire star. Yet scientists now believe black holes could hold the key to answering the ultimate question - what was there before the Big Bang?"


    Deel 1:


    Deel 2:


    Deel 3:


    Deel 4:


    Deel5:


    Deel 6:
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_75725702
    TVPtje weer . Blijft rete-interessant allemaal
    Have fun...
      maandag 21 december 2009 @ 00:10:22 #4
    93643 DumDaDum
    We Have Unfinished Business
    pi_75862677
    registreer om deze reclame te verbergen
    Deel #2 alweer
    tvp
    “I'm not touched but I'm aching to be”
    — Heather Nova
    | myHiFi | myMusic | Chuck Norris
    pi_76417592
    04-01-2010

    Zwart gat verorbert dwergster



    Nieuwe resultaten van de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra en de beide Magellan-telescopen in Chili wijzen erop dat een zwart gat in het sterrenstelsel NGC 1399 verantwoordelijk is voor de vernietiging van een ster. Dit scenario is gebaseerd op de ontdekking door Chandra van een uitzonderlijk heldere bron van röntgenstraling in een compacte sterrenhoop van oude sterren in NGC 1399 en optische waarnemingen, waaruit blijkt dat de omgeving van de röntgenbron rijk is aan zuurstof, maar arm aan waterstof. De merkwaardige zuurstof/waterstof-verhouding kan erop wijzen dat hier een witte dwergster uit elkaar getrokken is.

    Hoewel zekerheid hieromtrent ontbreekt, worden 'ultraheldere röntgenbronnen' in verband gebracht met zwarte gaten van honderd tot een paar duizend zonsmassa's. Daarmee vormen deze zwarte gaten een categorie tussen stellaire zwarte gaten en de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrekunde)
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_76417661
    04-01-2010

    Tientallen dubbele zwarte gaten ontdekt



    Tijdens de grote winterbijeenkomst van Amerikaanse sterrenkundigen, die deze week in Washington wordt gehouden, is de ontdekking bekendgemaakt van 33 dubbele zwarte gaten in de kernen van even zovele sterrenstelsels. Uit deze ontdekking blijkt dat zulke om elkaar wentelende zwarte gaten veel vaker voorkomen dan tot nog toe werd aangenomen.

    De afgelopen jaren is vastgesteld dat in de kern van bijna elk sterrenstelsel een zwart gat van een miljoen tot een miljard zonsmassa's schuilgaat. Ook is al geruime tijd bekend dat er in het heelal vaak botsingen tussen twee of meer sterrenstelsels optreden. Bij gevolg ligt het voor de hand dat er ook veel sterrenstelsels zullen zijn waarbinnen twee van die superzware zwarte gaten om elkaar wentelen. Maar tot voor kort was slechts een handjevol van die 'zwarte dansparen' ontdekt.

    Met behulp van een nieuwe waarneemtechniek hebben Amerikaanse sterrenkundigen dat aantal flink opgevoerd. Daarbij is gekeken naar het spectrum van de kernen van een groot aantal sterrenstelsels. In het spectrum van de hete materie rond twee om elkaar draaiende zwarte gaten treden tegengestelde verschuivingen op, doordat steeds een van de zwarte gaten min of meer in onze richting beweegt en het andere van ons vandaan. Op die manier zijn 32 dubbele zwarte gaten opgespoord in sterrenstelsels op afstanden van 4 tot 7 miljard lichtjaar.

    Het 33ste dubbele zwarte gat werd aangetroffen in een sterrenstelsel dat duidelijke kenmerken van een recente botsing vertoont. Het stelsel heeft onder meer twee heldere kernen in plaats van één.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoverserrenkunde)
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_76461832
    registreer om deze reclame te verbergen
    05-01-2010

    Zwart gat in melkwegcentrum wordt uitgehongerd



    Al geruime tijd is bekend dat het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel geen grote eter is. De brandstof voor dit zwarte gat, dat Sagittarius A* (of Sgr A*) wordt genoemd, is afkomstig van de intense winden van de zware, jonge sterren in zijn omgeving. Deze sterren bevinden zich echter niet zo heel erg dichtbij, waardoor het zwarte gat niet veel materie te pakken krijgt. Aanvankelijk hadden sterrenkundigen berekend dat Sgr A* ongeveer 1 procent van de sterrenwinden opslokt, maar dat blijkt nog veel minder te zijn: slechts een honderdste procent.

    De vraag is nu waarom dat zo is. Een theoretisch model op basis van gegevens die met de röntgensatelliet Chandra zijn verzameld, biedt mogelijk uitkomst. Het lijkt erop dat de materie in de directe omgeving van de zogeheten horizon van het zwarte gat zo heet is, dat zij een naar buiten gerichte druk uitoefent. Hierdoor kan veel minder stermaterie het zwarte gat bereiken dan tot nog toe werd aangenomen.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrekunde)
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_76550072
    Ik kom blijkbaar net uit een ei gekropen want ik begrijp aan de hand van bovenstaande beschrijving nu pas hoe zwaartekracht werkt, namenlijk dat het er niet is.
    Maar dan snap ik het stukje daarna nog niet helemaal:
    quote:
    Zo'n kortste lijn noemen we een geodeet. Neem de zon. De zon zal de ruimte-tijd vervormen, en een foton wat daarlangs vliegt zal een geodeet in die geometrie afleggen. Door die vervorming zal de geodeet afbuigen. Probeer het zelf es door een rechte lijn op een stuk papier te tekenen en het papier dan te vervormen.
    Het komt nu op mij over dat een bewegend object afgebogen/getrokken word van zijn pad. Maar dit is toch niet zo? Dit lijkt alleen zo vanuit ons perspectief. Vanuit het ruimtetijdperspectief gezien beweegt het object altijd vrolijk in een kaarsrechte lijn van a naar b, maar het object en subobjecten zelf vervormen tijdens zijn reis naar gelang de orientatie en coherentie van de ruimtetijd erin en eromheen.
    Ik zie het zo, hoe meer massa, hoe groter de hoeveelheid ruimtetijd waarop de projectie van wat wij materie noemen is geprojecteerd. Als een object in een zwart gat valt, dan zit daar zo ontzettend veel ruimtetijd in, dat het heel lang tot oneindig duurt om de rechte lijn van het object of het subobject te laten afleggen.
    Waar wij vanuit ons perspectief dan een object kleiner en kleiner zien worden (maar dat kunnen we niet), 'zie' je vanuit het ruimtetijdperspectief gezien alles groter en groter worden.
    Wat wij vanuit ons perspectief als een enorm grote afstand zien, is een heel klein eindje gezien vanuit een immens grote hoeveelheid ruimtetijd in het ruimtetijdperspectief, wat wij op onze beurt weer als een te overziene afstand zien in ons perspectief.
    Dan is de vraag, zit er een maximum aan de uitgestrektheid van onze ruimtetijd in onze versie van ons universum, waarbij de coherentie van datgene wat ruimte tijd veroorzaakt verloren kan gaan? Naar mijn idee is dit zo, anders was de lichtsnelheid geen meetbare constante. Stel nou dat een object sneller dan het licht zou lijken te gaan vanuit ons perspectief, dan zou vanuit ons perspectief gezien dit object door de ruimte tijd heen lijken te gaan, terwijl vanuit ruimtetijdperspectief gezien simpelweg het object sterk vervormd en een rechte lijn aflegt. Mocht dit onwaarschijnlijke zich voordoen, dan is er een kans dat je vanuit ons perspectief gezien uitkomt in een zwaar dichtbijstaand zwart gat omdat die verreweg de meeste ruimtetijd innemen in ons universum.

    Dit is bijzonder. Dit betekent, dat als men in het LHC een mini zwart gat maakt, dat het LHC vanuit ruimtetijd perspectief gezien heel even onmetelijk snel vervormt raakt en dichter in de buurt komt van ons dichtbijzijnde zwarte gat. Dit mini zwarte gat in ons universum zal dan dat andere zwarte gat bijna fysiek aanraken. Vanuit ons perspectief gebeurt er niets, maar het zal misschien niet onopgemerkt gaan, ver weg van ons.
    pi_76550146
    Evolution is from the Devil
    Did you know that Ted Bundy's first dog, a collie, was named Lassie, did you know that?
    pi_76552548
    quote:
    Op vrijdag 8 januari 2010 02:06 schreef Onverlaatje het volgende:
    Ik kom blijkbaar net uit een ei gekropen want ik begrijp aan de hand van bovenstaande beschrijving nu pas hoe zwaartekracht werkt, namenlijk dat het er niet is.
    Maar dan snap ik het stukje daarna nog niet helemaal:
    [..]

    Het komt nu op mij over dat een bewegend object afgebogen/getrokken word van zijn pad. Maar dit is toch niet zo? Dit lijkt alleen zo vanuit ons perspectief. Vanuit het ruimtetijdperspectief gezien beweegt het object altijd vrolijk in een kaarsrechte lijn van a naar b, maar het object en subobjecten zelf vervormen tijdens zijn reis naar gelang de orientatie en coherentie van de ruimtetijd erin en eromheen.
    Niet "kaasrecht", maar een geodeet. Een geodeet is alleen in een vlakke ruimte een rechte lijn. Op een bol bijvoorbeeld niet Geodeten op een bol gaan naar elkaar toe (bijvoorbeeld, als ze beide op de evenaar starten kunnen ze beide naar de Noordpool gaan), en dit "naar elkaar toe gaan" zouden wezens op die bol als zwaartekracht beschrijven.
    pi_76563316
    quote:
    Op vrijdag 8 januari 2010 09:19 schreef Haushofer het volgende:

    [..]

    Niet "kaasrecht", maar een geodeet. Een geodeet is alleen in een vlakke ruimte een rechte lijn. Op een bol bijvoorbeeld niet Geodeten op een bol gaan naar elkaar toe (bijvoorbeeld, als ze beide op de evenaar starten kunnen ze beide naar de Noordpool gaan), en dit "naar elkaar toe gaan" zouden wezens op die bol als zwaartekracht beschrijven.
    Ja vanuit ons perspectief. Maar niet vanuit het perspectief van de ruimtetijd. De ruimtetijd vervormt dan langs een door ons gekozen punt. Als je een film zou maken en elke frame zou een shot zijn van de toestand van de vervorming en je zou de frames over elkaar leggen in 3 dimensies, dan zou je langs het traject wat ons gekozen punt afgelegd heeft een rechte lineaal kunnen leggen.

    [ Bericht 5% gewijzigd door Onverlaatje op 08-01-2010 16:44:34 ]
    pi_76563738
    Zwaartekracht is dan niets anders dan de weg van de minste weerstand. Daar waar vanuit het ruimtetijd perspectief gezien de meeste ruimte is, wilt de ruimtetijd in het object wat je volgt naartoe, net als dat een gas of een vloeistof onder druk de weg de weg naar minder weerstand zal vinden. Terwijl het dit doet, vervormt de ruimtetijd het object en het object waar het naartoe lijkt te gaan (het hangt natuurlijk af welk object je volgt, per object ziet het ruimtetijd perspectief er anders uit als je het projecteert in 3d, zoals wij het gewend zijn te zien).
    pi_76563885
    Het ruimtetijd perspectief vervormd dus niet alleen doordat de verdeling van ruimtetijd zelf anders word (als je langs een zwaar object vliegt), maar ook door de beweging zelf. Hoe harder je accelereert richting een object, hoe meer dit object om jezelf word getrokken (als je het projecteert in ons bekende 3d perspectief).

    [ Bericht 1% gewijzigd door Onverlaatje op 08-01-2010 15:21:53 ]
    pi_76564124
    Ik snap niet zo goed wat je met "meeste ruimte" bedoelt, en waarom je niet gewoon gebruikt dat voorwerpen geodeten volgen. Dat is overigens wel degelijk "vanuit het perspectief van de ruimtetijd". Als ik "geodeet" zeg, bedoel ik een geodeet in de ruimtetijd. Je hebt ook helemaal geen extra dimensies nodig.

    Kortom, ik begrijp je verhaal niet
    pi_76567559
    quote:
    Op vrijdag 8 januari 2010 14:48 schreef Haushofer het volgende:
    Je hebt ook helemaal geen extra dimensies nodig.
    Ik zeg alleen dat per punt waar je kijkt het perspectief vanuit ruimtetijd gezien ons perspectief vervormt. Het ziet er per punt anders uit. Alleen als je een plaatje zou willen plotten en alle perspectieven over elkaar zou leggen, zou het overlappen.
    pi_76707787
    Je vertelde:
    quote:
    Zwaartekracht is heel bijzonder: het is de enige kracht die het toneel waar alles zich op afspeelt, de ruimtetijd, vervormt.
    Aan de hand van je uitleg is zwaartekracht naar mijn idee geen kracht, maar een effect van de interactie tussen verschillende ruimtetijdvelden (wat ik omschrijf als een verschillend perspectief vanaf het punt waarvandaan je het bekijkt).
    Dit was het beeld wat ik kreeg na je uitleg:
    Stel je voor dat de voor ons zichtbare ruimtetijd een gelijk verdeeld grid kubus is.
    Nu ontstaat er in het midden een zwart gat. Waar de lijnen aan de buitenkant ver van elkaar zitten, zitten ze richting het midden steeds dichter bij elkaar in de vorm van een bol. Dit is belangrijk in dit verhaal. We gaan over van een 3d xyz kubus naar een bolvorm middenin. Er komen naar het midden meer lijntjes bij die dichter bij elkaar zitten. Maar waar de kubus vervormt naar een bolvorm in het midden van de kubus, vervormen ook de kleine subkubusjes naar het midden toe, omdat het anders geen bolvorm kan worden. Dit is zoals wij het zien. De inhoud van de hokjes wordt steeds kleiner en de subkubusjes veranderen van een kubusje in een vervormd minikubusje, wat samen met andere vervormde minikubusjes rondom een bolvorm kan maken. Naar het midden toe worden de vervormde subkubusjes steeds kleiner en kleiner tot je het onderscheid niet meer kan zien.
    Maar zien de subkubusjes nabij het midden zichzelf wel als vervormde subkubusjes. Is de ruimtetijd in de kubus zelf vervormd, vanuit het gezichtspunt daar? Naar mijn idee, alleen vanuit ons gezichtspunt. Voor wat het subkubusje zelf vindt, is xyz in de ruimtetijd nog steeds even lang. Maar wat betekent dit voor het perspectief wat dit subkubusje om zich heen ziet? Een inverse van wat wij zien. Een kubus wat naar buiten toe verandert in een bolvorm.
    Ondanks dat de hokjes steeds kleiner worden, kunnen zij nog voor lange tijd hetzelfde doen wat een groot hokje ook doet. Vanuit het perspectief van het hokje is het hokje niet samengedrukt, hij ziet de inverse van wat wij zien. Naar buiten toe is het samengedrukt, vanuit zijn gezichtsveld. Voor het hokje binnenin, heeft het een zee van ruimte en de hokjes naar buiten toe hebben dat niet en deze zijn juist samengedrukt, vanuit het perspectief van dit hokje. En de interacties tussen de hokjes volgen dit perspectief.
    Stel nu dat een object reist door de hokjes, terwijl het langs de (als wat wij zien als) bolvorm reist. De hokjes in het object vervormen naar de vorm van de hokjes, maar de vervorming zelf alswel als de interactie tussen de hokjes verschilt vanuit het perspectief van de hokjes, met verschillende interactie per hokje. Het perspectief van de ruimtetijd verandert terwijl het langs de bolvorm reist, waarbij het lijkt dat de bolvorm zelf een kubus wordt en de ruimte waar het vandaan kwam een bolvorm lijkt te worden. Dit is, extreem gesimplificeerd, wat zwaartekracht is, het is dit inverse interactie effect van de vervormde ruimte tijd. Er komt natuurlijk meer bij kijken, maar dit is het beeld wat ik van je uitleg kreeg. Zijn ook geen extra dimensies voor nodig.

    Vanuit het perspectief in een zwart gat of een ander compact ruimtetijdveld, is dan vrijwel het hele universum een 'zwart gatenuniversum', met daartussen dunne wanden als zeepbeellen, waarvan de kleine inhoud van de randen van deze bellen het universum voorsteld wat wij vanuit ons perspectief als uitgestrekt beschouwen.
    pi_76719251
    Een zwaartekrachtveld is dus anders dan de vorm van een object.
    Stel nou dat er daadwerkelijk een startrek borgcube door het heelal zou vliegen en je zou een zwaartekrachtveld kunnen zien, dan zou het zwaartekrachtgrid wat ik beschrijf er als een iets ingedeukte kubus uitzien vanaf de buitenkant.
    Dat wij niet zo gewend zijn zo te denken komt omdat licht weinig vervormd in ons dagelijks leven. Als dit het wel deed en je zou elke dag geconfronteerd worden met een ander perspectief vanuit waar je het bekijkt, zou dit veel natuurlijker aanvoelen. Ook is het doen van een experimentje met zwaartekrachtvelden in je schuur nog vrij lastig.

    Maar er zijn een aantal interessante vragen bij deze voorstelling. Hoeveel en hoe snel vervormd een subkubus, er is bijvoorbeeld een verschil tussen massa en dichtheid. Wat zijn de parameters.
    Als je mijn beschreven redenering volgt dan zou het kunnen gebeuren (afhankelijk van de parameters) dat als je een mini zwartgat (of een compact veld maakt wat een hele hoge dichtheid heeft maar weinig massa) dicht bij de aarde zou houden, dat het niet richting de aarde zou vliegen, maar juist van de aarde af wilt gaan, omdat de aarde veel meer massa heeft.
    pi_76719867
    quote:
    Op dinsdag 12 januari 2010 02:01 schreef Onverlaatje het volgende:
    Je vertelde:
    [..]

    Aan de hand van je uitleg is zwaartekracht naar mijn idee geen kracht, maar een effect van de interactie tussen verschillende ruimtetijdvelden (wat ik omschrijf als een verschillend perspectief vanaf het punt waarvandaan je het bekijkt).
    Dit was het beeld wat ik kreeg na je uitleg:
    Stel je voor dat de voor ons zichtbare ruimtetijd een gelijk verdeeld grid kubus is.
    Nu ontstaat er in het midden een zwart gat. Waar de lijnen aan de buitenkant ver van elkaar zitten, zitten ze richting het midden steeds dichter bij elkaar in de vorm van een bol. Dit is belangrijk in dit verhaal. We gaan over van een 3d xyz kubus naar een bolvorm middenin. Er komen naar het midden meer lijntjes bij die dichter bij elkaar zitten. Maar waar de kubus vervormt naar een bolvorm in het midden van de kubus, vervormen ook de kleine subkubusjes naar het midden toe, omdat het anders geen bolvorm kan worden. Dit is zoals wij het zien. De inhoud van de hokjes wordt steeds kleiner en de subkubusjes veranderen van een kubusje in een vervormd minikubusje, wat samen met andere vervormde minikubusjes rondom een bolvorm kan maken. Naar het midden toe worden de vervormde subkubusjes steeds kleiner en kleiner tot je het onderscheid niet meer kan zien.
    Maar zien de subkubusjes nabij het midden zichzelf wel als vervormde subkubusjes. Is de ruimtetijd in de kubus zelf vervormd, vanuit het gezichtspunt daar? Naar mijn idee, alleen vanuit ons gezichtspunt.
    Je hoeft geen kubusjes of wat dan ook erbij te slepen, maar ik begrijp je punt nu wat beter geloof ik. Het is een goede vraag hoe die ruimtetijdkromming zich manifesteert in een bepaald punt, in plaats van dat je er vanaf een afstand naar zit te kijken.

    Jij wilt graag de geometrie beschrijven aan de hand van lijnen, geloof ik. Dus je pakt een hokjespapier, en zegt dat er kromming is als de lijntjes convergeren of divergeren. In de meetkunde wordt de kromming beschreven aan de hand van hoe een zogenaamde vector verandert als je deze een klein rondje laat draaien. Als de orientatie na zo'n draai veranderd is dan heb je kromming, en anders niet.

    Omdat het papier nergens rare kreukels of gaten vertoont, lijkt het papier in elk punt "lokaal vlak". dat wil zeggen, in elk punt kan ik doen alsof het papier er bij benadering vlak uitziet. Dat verandert als ik grote afstanden op het papier ga afleggen, net zoals bv de aarde.

    Dit geldt ook voor de ruimtetijd, en dus ook bijvoorbeeld in de buurt van een zwart gat.

    Als je kromming wilt "ondergaan op een stuk papier", dan zul je dus een pad moeten afleggen op dat stuk papier en kijken wat er gebeurt. Neem maar es een bol, en ga van verschillende punten op de evenaar naar de Noordpool toe. Je zult zien dat je met verschillende paden uiteindelijk op de noordpool in verschillende richtingen zal wijzen.
    pi_76776575
    Lekker serieus top topique!

    Voor een sterk en erg grappig verhaal over hoe het is om dood te gaan door een black hole (en andere natuurrampen), zie deze lezing van Neil DeGrasse Tyson:
    http://fora.tv/2008/02/19/Neil_DeGrasse_Tyson_Death_by_Black_Hole
    Kun je dat nog één keer uitleggen??
    pi_77358598
    Ik kan me nu zo ongeveer wel voorstellen wat een zwart gat inhoudt.
    Ik zat de lecture te kijken die voorgesteld werd in het HHH topic en mijn fantasie slaat weer eens op hol. Hopelijk is er een zwartegatendeskundige in de zaal die een antwoord kan geven op mijn volgende vraag.
    Een zwart gat heeft behalve veel massa daardoor een hoge dichtheid van ruimtetijd. Stel nou, dat we ooit nog eens een apparaat verzinnen waarmee we sequentieel punten zonder massa van hele hoge ruimtetijddichtheid kunnen slaan die gelijk weer verdampen. We nemen er een drietal mee de ruimte, richten deze ergens op een gezamenlijk punt voor ons, zetten ze aan en laten ons vrolijk versnellen, terwijl we samengedrukt worden in de turbulentie van de gecreeerde ruimtetijd met hoge dichtheid wat voor ons ontstaat.
    Je maakt een zichzelf steeds vernieuwende bal van ruimtetijd voor je. Maar door de acceleratie en de interactie met de ruimtetijd eromheen wordt de ruimtetijddichtheidbal over en om ons heen verwrongen en raakt het perspectief met de overige ruimtetijd enorm uitgerekt, waarbij we uiteindelijk bijna als een soort pacman opgeslokt worden door onszelf gecreerde langgerekte eigen ruimtetijdveld, wat gelukkig ook weer eens voordurend verdampt en we door continue creatie van eigen nieuwe ruimtetijd niet opgeslokt worden, zodat we als het ware in een ruimtetijdbel zitten, met daaromheen singulariteit en daaromheen weer ruimtetijd. Geen idee of we het overleven, maar we doen het in deze theoretische vraag.
    De omvang van een dergelijke ruimtetijdbel is zeer klein (we hebben bijna geen massa, maar wel veel dichtheid, zelfs zo klein dat ik me afvraag of je een ruimtetijdschip wat in zo'n bel getrokken word nog wel kan zien van de buitenkant.
    De vraag is, zitten we dan nog wel aan 'normale' ruimtetijd vast? En zou een dergelijk hypothetisch apparaat ons in staat stellen verder te gaan dan we denken te kunnen?

    [ Bericht 0% gewijzigd door Onverlaatje op 28-01-2010 13:49:05 ]
    pi_77404591
    27-01-2010

    Sterrenkundigen 'wegen' zwart gat op recordafstand



    Sterrenkundigen hebben, behulp van de Europese Very Large Telescope, een zwart gat in een ander sterrenstelsel dan het onze 'gewogen'. Het kleine stelsel waar het zwarte gat deel van uitmaakt, NGC 300, bevindt zich op een afstand van 6 miljoen lichtjaar. Er zijn weliswaar al vele zwarte gaten op veel grotere afstanden bekend, maar dat zijn stuk voor stuk superzware gaten in de kernen van sterrenstelsels, waarvan de massa's niet exact bekend zijn. Omdat het zwarte gat in NGC 300 samen met een zware 'normale' ster een dubbelstersysteem vormt, kan zijn massa redelijk nauwkeurig worden berekend. Met een massa van minimaal 15 zonsmassa's is dit het op één na zwaarste 'stellaire' zwarte gat dat tot nog toe is gevonden.

    Dat er in NGC 300 mogelijk een stellair zwart gat schuilging, werd enkele jaren geleden ontdekt met de röntgensatellieten XMM-Newton en Swift. De materie die het zwarte gat van de naburige ster opslokt, bereikt namelijk enorm hoge temperaturen en is daardoor een krachtige bron van röntgenstraling. Een zwart gat van dit kaliber is het overblijfsel van een zware ster die als supernova is ontploft. Ook de ster die het zwarte gat in NGC 300 begeleidt nadert het einde van zijn bestaan en kan - waarschijnlijk over minder dan een miljoen jaar - na een supernova-explosie als zwart gat eindigen.

    © Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

    (allesoversterrenkunde)

    [ Bericht 73% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 29-01-2010 08:43:47 ]
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_77404721
    28-01-2010

    Verst verwijderde zwart gat is ook tweede zwaarste



    Astronomen hebben met de VLT-supertelescoop in Chili op 6 miljoen lichtjaar van ons een zwart gat ontdekt dat daarmee het verst verwijderde ooit is. Bovendien is het met 15 keer de massa van onze Zon het tweede zwaarst gevonden zwart gat ooit, zo heeft de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO donderdag bekendgemaakt. Het is verstrengeld met een ster die binnenkort ook een zwart gat zal worden.

    Het nieuw ontdekte zwart gat bevindt zich in het spiraalstelsel NGC 300. "Dit is het verste stellaire zwarte gat waarvan de massa is bepaald is en het eerste dat we zien buiten de Lokale Groep, het cluster sterrenstelsels waartoe ook onze Melkweg behoort", citeert de ESO Paul Crowther van de Universiteit van Sheffield.

    Merkwaardige partner
    De merkwaardige partner van dit zwarte gat is een Wolf-Rayet ster, die een massa heeft van ongeveer twintig keer de Zon. Wolf-Rayet sterren zijn aan het einde van hun leven en stoten het meeste van hun buitenste lagen uit voordat ze exploderen als een supernova, waarbij hun kern implodeert tot een zwart gart.

    Het zwarte gat en de Wolf-Rayet ster dansen in ongeveer 32 uur om elkaar heen in een duivelse wals. Het zwarte gat slokt materie van de ster op tijdens deze dans, aldus de Europese Zuidelijke Sterrenwacht. (belga/mvl)

    (HLN)
    Death Makes Angels of us all
    And gives us wings where we had shoulders
    Smooth as raven' s claws...
    pi_77481936
    TVP
      zondag 31 januari 2010 @ 17:21:19 #24
    65434 Parafernalia
    Leuker als je denkt
    pi_77482168
    Wat wordt bedoeld met een "stellair zwart gat"? Wat heb je nog meer voor zwarte gaten?
    Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
    pi_77483725
    Ik denk een zwart gat wat zich in het midden van een sterrenstelsel bevindt.
    abonnementen ibood.com bol.com Coolblue
    Forum Opties
    Forumhop:
    Hop naar:
    (afkorting, bv 'KLB')