Wat gebeurt er als je in een zwart gat valt?

quote:

Op woensdag 28 februari 2007 13:23 schreef lurf_doctor het volgende:
Oh

In dat geval, nee je gaat dood wegens gebrek aan zuurstof.

En met een ruimtepak aan

quote:

Op donderdag 1 maart 2007 18:03 schreef Schonedal het volgende:
Nu zit in het centrum van elk melkwegstelsel een zwart gat - zo neemt men aan -.
Ik kan mij voorstellen dat het zwarte gat daar vanaf het begin der tijden in heeft gezeten, zou dat zwarte gat een product van de big bang zijn of is het juist daarna ontstaan?

Ze zijn uit sterren ontstaan.

quote:

Bij de big bang zelf kan natuurlijk ook een enorm zwart gat ontstaan zijn, niet alle materie die toen ontstond is naar buiten geslingerd maar een zeker deel moet ook geimplodeerd zijn.

Nee joh, de big bang maakte alleen ruimte, tijd en materie. Geen gaten

quote:

Op donderdag 1 maart 2007 22:09 schreef Bart1984 het volgende:

Nee joh, de big bang maakte alleen ruimte, tijd en materie. Geen gaten

Er zijn opvattingen dat er kort na de oerknal zwarte gaten zijn gevormd, ( ik geloof dat ze die dingen "baby black holes" noemen ofzo ) Die zijn erg interessant, omdat ze volgens Hawking ongeveer na 10 tot 15 miljard zijn "verdampt" via emissie. Dat zou dus nu ongeveer moeten gebeuren. Jammer alleen dat ze zo klein zijn, want ze zouden het natuurverschijnsel zijn waarbij je een theorie van quantumgravitatie zou kunnen toetsen.

Ik blijf maar stoer meelezen voor het geval ik er wat van opsteek Het is namelijk wel reuze interessante stof.

Het feit is dat we zo allemaal ons dingen hebben. Haushofer weet hier ontzettend veel van maar hij kan ons stiekem ook alles wijsmaken

@ Haushofer:
Hoe kan een baby black hole "verdampen"? Ik heb bij verdampen een heel ander beeld.

quote:

Op vrijdag 2 maart 2007 11:06 schreef Isegrim het volgende:
Ik heb daar ook altijd wel een beetje last van...

Niet zo bedoelt hoor 't is soms een beetje technisch, maar je moet in dit soort dingen denk ik ook wel ff wat tijd steken, wil je het een beetje begrijpen. Ben ik al 4 jaar en nogwat mee bezig Je kunt wel genoeg populaire literatuur hierover vinden, als het je interesseert, zonder enige vorm van wiskunde

quote:

Op vrijdag 2 maart 2007 12:19 schreef ImmovableMind het volgende:

@ Haushofer:
Hoe kan een baby black hole "verdampen"? Ik heb bij verdampen een heel ander beeld.

Volgens de algemene relativiteitstheorie straalt een zwart gat niks uit. Niks kan immers voorbij de waarnemershorizon komen. De temperatuur van een zwart gat zou dan ook 0 graden Kelvin moeten zijn. Maar er is ook nog die andere theorie, de quantumveldentheorie ( wat vaak ook wel gewoon quantumfysica wordt genoemd in de popi-literatuur, maar ala ) Die quantumveldentheorie beschrijft geen zwaartekracht, maar je kunt wel benaderingen uitrekenen van wat die quantumveldentheorie je zegt over wat er buiten dat zwarte gat gebeurt.

Het blijkt dat net buiten die waarnemershorizon er constant deeltjes worden gemaakt en vernietigd in paren, en dat 1 daarvan soms kan ontsnappen. Een waarnemer ver van het zwarte gat af ziet dit als straling. Hierdoor verliest het zwarte gat echter wel energie. Dit proces gaat verschrikkelijk langzaam; als een gemiddeld zwart gat wil "verdampen" op deze manier, dan moet het universum een factor quantiljard maal een quantiljard langer bestaan ( of zoiets, kan een factor duizend of wat schelen ) . Da's best lang.

Je kunt ook nog aantonen dat hoe lichter het zwarte gat is, des te sneller dit proces gaat. Hele lichte zwarte gaten, die dus bv net na de oerknal kunnen zijn ontstaan, zouden dan binnen een fatsoenlijke tijd kunnen verdampen; pak em beet 10 miljard jaar.

Bestaan zwarte gaten wel?

19-06-2007



Zwarte gaten bestaan mogelijk niet, of in ieder geval niet op de manier zoals wetenschappers denken dat ze bestaan. Dit lost een moeilijk paradox in de fysica op. Wat schuilt er achter de ondoordringbare 'event horizon'? Een zwart gat of toch iets anders?



De event horizon (waarnemingshorizon) is de lichtgrens in de buurt van een zwart gat. Achter de grens kan licht niet ontsnappen en daardoor kunnen waarnemers buiten de event horizon het licht nooit zien aankomen. Hierdoor weten we niet wat er achter deze grens schuilt.

De theorie van de event horizon spreekt de astrofysica tegen. Volgens de relativiteitstheorie wordt licht gevangen achter de event horizon. Informatie in het huidige heelal komt dus vast te zitten en verdwijnt op een gegeven moment uit het heelal. Dit is onmogelijk. Iets wat in het heelal zit kan qua informatie niet zomaar het universum verlaten.

Een mogelijkheid is dat een zwart gat de informatie langzaam lekt. Misschien wel in de vorm van een hypothetische stroom deeltjes: de Hawking straling. Deze straling is het resultaat van een zwarte gat die de wetten van de kwantummechanica loopt te saboteren.

Maar een ander idee van wetenschappers is dat de informatie misschien nooit verloren gaat. Tanmay Vachaspati en zijn collega's van de Case Western Reserve universiteit in Cleveland hebben berekend wat er gebeurd wanneer een zwart gat wordt gevormd. Het computerprogramma vormde eerst een in elkaar stortende bol en voorspelde daarna wat een waarnemer zou zien.

Het team kwam erachter dat de zwaartekracht van de in elkaar stortende massa het kwantumvacuüm verstoort, waardoor er een soort 'pre-Hawking' straling ontstaat. Het verliezen van de straling reduceert de massa en de energie van het object, zodat het nooit zwaar en dicht genoeg wordt om een event horizon en een zwart gat te vormen.

"Er zijn geen zwarte gaten", verklaart Vachaspati. "Er zijn alleen sterren die bijna een zwart gat vormen, maar er nooit daadwerkelijk komen." Deze zogenaamde zwarte sterren lijken veel op zwarte gaten, vertelt Vachaswati. Zwaartekracht verstoort de ruimte/tijd, waardoor materie heel langzaam naar de zwarte ster valt. Wanneer de materie de horizon nadert, vervaagt de materie. Het licht wordt uit elkaar getrokken door het zwarte object, waardoor het onzichtbaar wordt. Maar de informatie is er wel. Oftewel, niets verlaat het heelal. De event horizon is slechts een masker waarin een zwarte ster zich hult.

"Ik ben sterk tegen deze theorie", verklaart Gerard 't Hooft van de universiteit van Utrecht. "Het proces dat hij beschrijft kan op geen enkele manier genoeg straling opleveren om een zwart gat te laten verdwijnen. Tenminste niet zo snel als hij suggereert. De horizon vormt allang voordat een zwart gat kan verdampen."

De nieuwe theorie valt te testen. Daarvoor moeten we de Large Hadron Collider gebruiken van de CERN in Geneva. Dit apparaat kan microscopische zwarte gaten vormen, of - als Vachaspati gelijk heeft - microscopische zwarte sterren. Vachaspati beweert dat zwarte gaten niet bestaan, dus kunnen microscopische zwarte gaten ook nooit het daglicht zien.

Bron: New Scientist



(Astrostart)

hmm.. interessant.. maar die verdamping moet dan wel heeeeel snel gebeuren, en er zal dan ook heel wat energie bij vrij moeten komen.. iets zegt mij dat daar wat botst

quote:

Op woensdag 20 juni 2007 02:49 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
Bestaan zwarte gaten wel?

19-06-2007

Een mogelijkheid is dat een zwart gat de informatie langzaam lekt. Misschien wel in de vorm van een hypothetische stroom deeltjes: de Hawking straling. Deze straling is het resultaat van een zwarte gat die de wetten van de kwantummechanica loopt te saboteren.

Dit vind ik een beetje een aparte zin. Op wat voor manier 'saboteert een zwart de wetten van de QM'?

Heeft de oerknal ontelbare zwarte gaten geproduceerd?

quote:

20-09-2007



Zou de oerknal enorme aantallen zwarte gaten geproduceerd kunnen hebben? Het is een intrigerend idee, dat mogelijk wordt gemaakt door de enorme dichtheid ten tijde van de oerknal. Toch is er nog geen enkel bewijs voor deze oerzwartegaten of primordial black holes (PBH’s), maar toekomstige observaties zouden daar verandering in kunnen brengen. Het detecteren van PBH’s zal een fantastische ontdekking zijn, aangezien zij gebruikt kunnen worden om meer te weten te komen over de eerste fracties van een seconde na de oerknal.

Dergelijke zwarte gaten zouden ook deel uit kunnen maken van de donkere materie, de mysterieuze substantie die het leeuwendeel van de massa in het heelal uitmaakt. Er zijn vele manieren waarop PBH’s zich kunnen vormen vanuit het inferno van de schepping. Zo zouden PBH’s gevormd kunnen worden door het instorten van een energieveld, zoals het veld dat verantwoordelijk wordt gehouden voor de inflatie (een periode van exponentiële uitdijing). Verder zouden PBH’s een breed scala aan massa’s bevatten, waarvan de minst massieve minder dan een komeet wegen. Deze PBH’s zullen inmiddels verdampt zijn via een proces dat Hawkings-straling genoemd wordt.

PBH’s met hogere massa, tot wel 100.000 keer die van de zon, kunnen het overleeft hebben en hun stempel gedrukt hebben op de kosmische achtergrondstraling, een vorm van straling die is uitgezonden door warme materie in een tijd dat het heelal slechts 400.000 jaar oud was. Dat komt doordat zwarte gaten röntgenstralen uitzenden zodra ze materie uit hun omgeving opslokken. Deze röntgenstraling is in staat om alle materie die het ontmoet te beīnvloeden, zodat de materie zichzelf verdeeld in gebieden met hoge en lage dichtheid. Dit zal een meetbaar effect op de kosmische achtergrondstraling hebben gehad.

Verder is het mogelijk dat de straling van PBH’s van belang zijn geweest bij de vorming van de allereerste sterren in het heelal. Röntgenstraling doet waterstofatomen namelijk ioniseren, wat wil zeggen dat de atomen een elektron kwijtraken. Deze vrije elektronen maken het gemakkelijker om twee waterstofatomen aan elkaar te koppelen, waardoor moleculaire waterstof ontstaat. Zonder moleculair waterstof heb je ook geen stofwolken waaruit zich sterren kunnen vormen. Het bestaan van PBH’s zorgt voor 10 tot 100 keer meer moleculaire waterstof dan bij afwezigheid van PBH’s het geval zou zijn.

Deze hogere stervorming zou wellicht door de James Webb Space Telescope opgepikt kunnen worden, die in 2013 gelanceerd wordt. Het is daarnaast mogelijk dat ongewoon hoge ionisatiegehaltes in het jonge heelal opgepikt kunnen worden door ESA’s Planck-satelliet, die volgend jaar gelanceerd wordt.

Bron: New Scientist

De vorming van oerzwartegaten vanuit de energievelden in het jonge heelal:







Bron: Sanoma State University

(Astrostart)

Monsterlijk zwart gat breekt record

quote:

19-10-2007



Wetenschappers hebben een stellair zwart gat ontdekt met een massa die hoger is dan door de theorie wordt toegelaten. Stellaire zwarte gaten ontstaan als sterren van minstens 20 tot 40 zonnemassa’s instorten onder hun eigen gewicht. De meeste stellaire zwarte gaten wegen ongeveer 10 zonnen en computermodellen hebben moeite om zwarte gaten met hogere massa te verklaren. Desondanks heeft men nu een zwart gat van 16 zonnemassa’s ontdekt.

Het zwarte gat bevindt zich in het nabije sterrenstelsel M33 en staat bekend als M33 X-7. Het object bevindt zich op een afstand van 2,7 miljoen lichtjaar tot de aarde. M33 X-7 is het meest verre stellaire zwarte gat dat ooit door de mens is waargenomen en levert nieuwe inzichten in binaire systemen waarvan de componenten bestaan uit een ster en een zwart gat.

Zwarte gaten zijn onzichtbaar, aangezien de ontsnappingsnelheid van het centrale object (de singulariteit) de lichtsnelheid overschrijdt. Met andere woorden: zelfs het licht kan er niet aan ontsnappen. Zwarte gaten kunnen wel gedetecteerd worden door middel van de zwaartekracht die ze uitoefenen op nabije objecten, of als gevolg van de straling die wordt uitgezonden door invallend materiaal.

M33 X-7 behoort tot een binair stelsel met een ster. Deze ster is zelf ook een mastodont van 40 zonnemassa’s. Vanaf de aarde gezien beweegt M33 X-7 precies voor en achter zijn begeleider langs. Dat betekent dat het zwarte gat van tijd tot tijd precies achter zijn begeleider staat, waardoor zijn röntgenemissie geheel verduisterd wordt.



De nauwe omloopbaan van M33 X-7 en zijn stellaire begeleider suggereert dat beide een heftige fase van stellaire evolutie hebben meegemaakt: de gedeelde envelop. Aangezien het zwarte gat 16 zonnen weegt, moet de ster waaruit het zwarte gat ontstaan is een massa van vele tientallen zonnen gehad hebben. De volledige omvang zal dan dusdanig groot zijn geweest, dat de begeleidende ster geheel is ingebed in de gasenvelop van de grotere component.

Nu resulteert dat meestal in een nauwe dubbelster, waarvan de ene component geheel gestript is van zijn buitenste lagen. Deze component zal dan ontploffen als supernova, voordat er een zwart gat gevormd wordt. Nu is er bij M33 X-7 iets merkwaardigs gebeurt: waarom heeft het zwarte gat dat zich gevormd heeft zo’n hoge massa? Waarschijnlijk is de stellaire voorganger van het zwarte gat in een veel lager tempo massa kwijtgeraakt dan gedacht.

Nu zal de eenzame ster in M33 X-7 uiteindelijk supernova gaan en eveneens een zwart gat vormen. In de toekomst zal M33 X-7 dan ook bestaan uit een paar van zwarte gaten. Hoewel een massa van 16 zonnen nogal heftig is voor een stellair zwart gat, stelt het niets voor bij de enorme massa van de zwarte gaten die sterrenstelsels verankeren. Deze supermassieve zwarte gaten hebben een massa van miljoenen tot miljarden malen die van de zon, maar worden geacht op een andere manier te ontstaan dan de stellarie variant.



Bron: SPACE.com

(Astrostart)

quote:

Op donderdag 1 maart 2007 17:09 schreef Haushofer het volgende:
Een zwart gat kan net zo goed een puntmassa zijn. Alleen, vanaf een bepaalde afstand van die massa zullen fotonen niet meer kunnen ontsnappen aan het zwaartekrachtsveld. Die afstand karakteriseert een bepaald oppervlak, de zogenaamde waarnemershorizon. Die bestaat dus uit fotonen die gevangen zitten en rond het zwart gat gaan.

maar waar blijft dat licht dan? ivm wet van behoud van energie ofzo.

wordt dat zo uitelkaar getrokken dat je het geen licht meer kan noemen? of hoe zit dat?

en wat is het verschil tussen een stellair zwart gat en een niet stellair zwart ga
at

quote:

Op maandag 22 oktober 2007 22:03 schreef Parafernalia het volgende:

[..]

maar waar blijft dat licht dan? ivm wet van behoud van energie ofzo.

wordt dat zo uitelkaar getrokken dat je het geen licht meer kan noemen? of hoe zit dat?

De waarnemershorizon bestaat uit fotonen die net niet kunnen ontsnappen. Licht wat binnen zit, blijft opgesloten. De energie dus ook. Alle materie met energie trouwens. Met de verdamping van het zwarte gat, beschreven bij Hawking, wordt die energie weer terug gegeven in vorm van straling. Wat een veel lastiger punt is, is waar de entropie blijft van die materie die je in het zwarte gat knikkert. Daar zijn de meningen nog over verdeeld

Licht wat net buiten de waarnemershorizon ontsnapt naar het oneindige, moet een potentiaal ondergaan en zal dus energie verliezen. Net zoals een voetbal kinetische energie verliest als je deze recht omhoog schopt. Bij fotonen zal dat resulteren in een langere golflengte, en dus in een roodverschuiving. Licht op de waarnemershorizon wordt "oneindig rood verschoven", iets wat je vrij eenvoudig met formules kunt aantonen.

quote:

Op maandag 22 oktober 2007 22:13 schreef Parafernalia het volgende:
en wat is het verschil tussen een stellair zwart gat en een niet stellair zwart ga
at

Ik denk dat met een stellair zwart gat een supermassief zwart gat in het midden van sterrenstelsels wordt bedoelt. Dat zijn zwarte gaten die in de loop der tijd materie hebben opgeslokt en zo zijn gegroeid ( de oppervlakte van de waarnemershorizon kan alleen toenemen volgens bepaalde vergelijkingen als je energie aanvoert ) Dat kan resulteren in massieve zwarte gaten met massa's gelijk aan misschien wel miljoenen malen die van de Zon.

Een "niet-stellair" zwart gat is dan gewoon een enkele ster die tot een zwart gat is vervallen, met enkele zonsmassa's Maar dit zou je even expliciet moeten nagaan, want ik zit niet zo in die terminologie.

quote:

Op maandag 22 oktober 2007 23:53 schreef Haushofer het volgende:

[..]

De waarnemershorizon bestaat uit fotonen die net niet kunnen ontsnappen. Licht wat binnen zit, blijft opgesloten. De energie dus ook. Alle materie met energie trouwens. Met de verdamping van het zwarte gat, beschreven bij Hawking, wordt die energie weer terug gegeven in vorm van straling. Wat een veel lastiger punt is, is waar de entropie blijft van die materie die je in het zwarte gat knikkert. Daar zijn de meningen nog over verdeeld

Licht wat net buiten de waarnemershorizon ontsnapt naar het oneindige, moet een potentiaal ondergaan en zal dus energie verliezen. Net zoals een voetbal kinetische energie verliest als je deze recht omhoog schopt. Bij fotonen zal dat resulteren in een langere golflengte, en dus in een roodverschuiving. Licht op de waarnemershorizon wordt "oneindig rood verschoven", iets wat je vrij eenvoudig met formules kunt aantonen.

dus, als licht in een zwart gat verdwijnt, dan is het er nog wel in een bepaalde vorm, het is alleen niet meer terug te halen

quote:

Op dinsdag 23 oktober 2007 00:03 schreef Parafernalia het volgende:

[..]

dus, als licht in een zwart gat verdwijnt, dan is het er nog wel in een bepaalde vorm, het is alleen niet meer terug te halen

Nou, da's het eigenaardige. Licht wat binnen de Schwarzschildstraal komt, gaat naar de fysische singulariteit. In een normale ruimte-tijd zonder die fysische singulariteiten hebben alle wereldlijnen in die ruimte-tijd ( of geodeten, als je alleen zwaartekracht bekijkt ) een geschiedenis die "in het oneindige reikt". Ze hebben geen begin- en eindpunt. Natuurlijk kan een foton bijvoorbeeld gecreeerd worden, maar dat is gewoon een beschrijving. Je kunt daarvoor beredeneren wat er met de energie gebeurde. Bij een fysische singulariteit eindigt een foton in een punt wat niet meer tot de ruimte-tijd behoort. Wegens energiebehoud verwacht je dat de energie in het zwarte gat blijft, maar de beschrijving van het foton houdt daar op; we weten simpelweg niet wat er met het foton gebeurt.

Eigenlijk een subtielere vraag dan ik eerst dacht, zal er nog even over nadenken hoe het precies zit

quote:

Op dinsdag 23 oktober 2007 00:09 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nou, da's het eigenaardige. Licht wat binnen de Schwarzschildstraal komt, gaat naar de fysische singulariteit. In een normale ruimte-tijd zonder die fysische singulariteiten hebben alle wereldlijnen in die ruimte-tijd ( of geodeten, als je alleen zwaartekracht bekijkt ) een geschiedenis die "in het oneindige reikt". Ze hebben geen begin- en eindpunt. Natuurlijk kan een foton bijvoorbeeld gecreeerd worden, maar dat is gewoon een beschrijving. Je kunt daarvoor beredeneren wat er met de energie gebeurde. Bij een fysische singulariteit eindigt een foton in een punt wat niet meer tot de ruimte-tijd behoort. Wegens energiebehoud verwacht je dat de energie in het zwarte gat blijft, maar de beschrijving van het foton houdt daar op; we weten simpelweg niet wat er met het foton gebeurt.

Eigenlijk een subtielere vraag dan ik eerst dacht, zal er nog even over nadenken hoe het precies zit

ben benieuwd!
Tevens goed voor m'n zelfvertrouwen dat ik vragen kan stellen waar haushofer over na moet denken

quote:

Op donderdag 1 maart 2007 17:37 schreef Megumi het volgende:
Of je nog leeft hangt van het perspectief af van waaruit er naar je gekeken wordt.

Nee, je bent gewoon hardstikke dood.
Op aarde heeft het geomagnetische veld een sterkte van 30-60 microtesla, bij een Magnatar (sterkste type neuronster) is dit minstens 10 gigatesla, en wordt je al op ca 5.000 km afstand uit elkaar getrokken met krachten van 20 tot 50 kilonewton.
Een zwart gat is dan nog eens duizenden keren sterker...
Bovendien krijg je al eerder te maken met straling, hoge G-krachten etc.
Sterker nog:
In het centrum van het zwarte gat heerst een temperatuur van bijna 0 Kelvin, maar aan de rand van de event horizon hoopt zich zeer heet gas op door de rotatie, dit kan miljoenen graden heet worden¹.
Je zou dus er dus niet eens in de buurt van kunnen komen

quote:

Op vrijdag 2 maart 2007 17:49 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Niet zo bedoelt hoor 't is soms een beetje technisch, maar je moet in dit soort dingen denk ik ook wel ff wat tijd steken, wil je het een beetje begrijpen. Ben ik al 4 jaar en nogwat mee bezig Je kunt wel genoeg populaire literatuur hierover vinden, als het je interesseert, zonder enige vorm van wiskunde

[..]

Zou je wat van die boeken kunnen noemen? Ik vind dit namelijk een razend interessant onderwerp, maar als er veel wiskundige formules aan te pas komen zal ik het niet meer snappen.

Ik heb nog twee vraagjes over een zwart gat, als ster implodeerd en het een zwart gat maakt dan wordt dus alle massa van de zon in een miniscuul punt gestopt waardoor een zwartgat enorme zwaartekracht velden ontwikkeld, maar als het bijvoorbeeld op die foto's naar beneden zakt op het membraam waar het eerst op lag, waar zakt het dan eigenlijk naar toe ? Ik bedoel wat voor een object zorgt er voor dat een zwarte gat verder naar (het toe?) of naar benenden wordt getrokken dan de rest.
voorbeeld

quote:

Een uitbeelding van een zwart gat met een begeleiderster (geel) die zijn Rochelob gevuld heeft. Gas uit de begeleider valt naar het zwarte gat en vormt een accretieschijf (blauw). Een deel wordt haaks met veel energie uitgespuwd in de vorm van fonteinen ("jets") aan beide polen.

Als zelfs licht niet aan een zwart gat kan ontsnappen hoe kan er dan wel van die jets uitkomen

quote:

Op donderdag 25 oktober 2007 09:17 schreef Pakspul het volgende:
Ik heb nog twee vraagjes over een zwart gat, als ster implodeerd en het een zwart gat maakt dan wordt dus alle massa van de zon in een miniscuul punt gestopt waardoor een zwartgat enorme zwaartekracht velden ontwikkeld, maar als het bijvoorbeeld op die foto's naar beneden zakt op het membraam waar het eerst op lag, waar zakt het dan eigenlijk naar toe ? Ik bedoel wat voor een object zorgt er voor dat een zwarte gat verder naar (het toe?) of naar benenden wordt getrokken dan de rest.
voorbeeld

[ afbeelding ]
[..]

Die plaatjes zijn een beetje verwarrend, misschien. Laat ik het even zo uitleggen:

In een stabiele ster heb je zogenaamd hydrostatisch equilibrium. De druk door de hitte ( deeltjes met kinetische energie in het plasma die alle kanten op botsen ) wijst naar buiten, en de druk door de zwaartekracht wijst naar binnen. Die 2 krachten zijn in evenwicht in een stabiele ster (zoiets noemen ze ook wel de hoofdreeks ).

Dan raakt de brandstof op. Er kunnen dan allemaal andere fusieprocessen op gang worden gezet wat afhangt van de totale massa, maar op een gegeven moment is er geen energie meer voor. Dit is sowieso altijd bij de vorming van ijzer, want het kost meer energie om ijzer te fuseren dan dat het oplevert. De ster begint te krimpen, omdat de temperatuur daalt en de zwaartekracht de overhand krijgt.

Dan wordt de kern weer in elkaar gedrukt, en op een gegeven moment wordt een andere druk belangrijk; de zogenaamde degeneratieve druk. Dit is een druk ten gevolge van het Pauliprincipe, en puur quantummechanisch. Het feit dat een ster uit fermionen bestaat, en dat fermionen niet in 1 dezelfde toestand kunnen zitten, laat fermionen mekaar afstoten. Nu kun je met een berekening laten zien, dat je dan aan de hand van de massa kunt bekijken of de zwaartekracht zelfs die druk kan overbruggen, en dan is er niks meer wat een massa tegenhoudt om zichzelf in een singulariteit te storten. Zwaartekracht is immers altijd aantrekkend.

Alle massa die dan nog over is, wordt in 1 enkel punt gedrukt. De algemene relativiteitstheorie voorspelt dat dit enkele punt dan ook een oneindige ruimte-tijd kromming heeft, en dat punt "hoort niet meer bij de ruimte-tijd". De theorie kan hier verder niks over zeggen. Daarom worden in die diagrammen zwarte gaten ook als een gaatje in de ruimte-tijd afgebeeld. De algemene relativiteitstheorie eist namelijk van je dat de ruimte-tijd altijd "glad" is zodat je er zinnige wiskundige operaties op uit kunt voeren, en zo'n singulariteit zorgt voor een soort van discontinuiteit.

quote:

Als zelfs licht niet aan een zwart gat kan ontsnappen hoe kan er dan wel van die jets uitkomen

Zoals ik het begrepen heb, komen die jets niet uit het zwarte gat. Er worden een sterk elektromagnetisch veld opgewekt rond zo'n zwart gat door die accreatieschijf, en dat veld wijst bij de polen "naar boven". Het zijn dus die elektrische velden die de geladen deeltjes wegknalt. Dit is ver genoeg van de waarnemershorizon af, zodat de elektromagnetische kracht veel groter is dan de zwaartekracht.

Dit zou ik echter even preciezer na moeten kijken

quote:

Op dinsdag 23 oktober 2007 23:59 schreef Hugo- het volgende:

[..]

Zou je wat van die boeken kunnen noemen? Ik vind dit namelijk een razend interessant onderwerp, maar als er veel wiskundige formules aan te pas komen zal ik het niet meer snappen.

Ik heb zelf eigenlijk geen populaire boeken over alleen zwarte gaten of algemene relativiteit ( de theorie die zwarte gaten beschrijft) Je komt ze vaak tegen in boeken die meer algemeen over natuurkunde gaan, zoals "het heelal" van Stephen Hawking. Maar een kijkje op Amzon laat al zien dat je vaak voor minder dan 20 dollar hele leuke boeken kunt krijgen erover

wat ik me afvroeg is, zal een zwart gat de aarde ooit bereiken of valt daar niks over te zeggen?

quote:

Op vrijdag 26 oktober 2007 18:39 schreef Einal2 het volgende:
wat ik me afvroeg is, zal een zwart gat de aarde ooit bereiken of valt daar niks over te zeggen?

Er zijn wel wat speculaties over mini zwarte gaten die de aarde zouden kunnen treffen ( de inslag in 1908 in Siberië is daar volgens sommige (dubieuze) bronnen een kandidaat voor ) Maar de kans dat een zwart gat de aarde bereikt is te vergelijken met de kans dat een willekeurige ster of planeet de aarde bereikt. Aangezien vrijwel alle hemellichamen een vaste baan hebben en dat vrij stabiel is, acht ik die kans erg klein

'Ontbrekende' zwarte gaten gevonden in verre sterrenstelsels

[quote]25-10-2007

Vermiste quasars teruggevonden



Astronomen hebben honderden zwarte gaten ontdekt, die zich schuilhouden in stoffige sterrenstelsels op miljarden lichtjaren afstand. De massieve, groeiende zwarte gaten zijn ontdekt d.m.v. de gecombineerde kracht van de Spitzer en Chandra ruimtetelescopen en vertegenwoordigen een aanzienlijk deel van de langgezochte “missende populatie”. De ontdekking betekent dat het aantal bekende (massieve) zwarte gaten in het jonge universum nu verdubbeld is.

Actieve, supermassieve zwarte gaten waren in het jonge universum overal aanwezig. Voorheen kon men slechts het topje van de ijsberg zien – nu zien we de ijsberg zelf. De ontdekking levert daarnaast aanvullend bewijs voor het feit dat de meeste, zo niet alle, massieve sterrenstelsels verankerd worden door een monsterlijk zwart gat in hun kern.

In de afgelopen decennia is een flink deel van het aantal actieve zwarte gaten als “vermist” opgegeven. Actieve zwarte gaten behoren tot een klasse die “quasars” genoemd worden. Een quasar bestaat uit een supermassief zwart gat, omringd door torusvormige wolk van gas en stof. Naarmate dit gas en stof door het zwarte gat verzwolgen wordt, wordt het verhit en gaat het krachtige röntgenstraling afgeven. Deze röntgenstraling kan vaak gedetecteerd worden als een algemene gloed in de ruimte, maar de quasars zelf blijven meestal verborgen doordat het omringende gas en stof ze aan het oog onttrekken.



Dat heeft de wetenschap lange tijd met een probleem opgezadeld. Het totale aantal bekende quasars was veel lager dan het totale aantal dat er zou moeten zijn. De astronomen gingen er vanuit dat deze quasars er wel degelijk waren, maar ze hadden geen idee waar ze moesten zoeken. Om dit uit te zoeken is een team op zoek gegaan naar 1000 stoffige, massieve stelsels die veel sterren maken en schijnbaar geen quasar bevatten. Deze stelsels hebben een vergelijkbare massa als onze Melkweg, maar zijn onregelmatig van vorm. De stelsels staan op een afstand van 9 tot 11 miljard lichtjaar.

Toen de astronomen de Spitzer gebruikt hebben om dieper in deze stelsels door te dringen, merkten zij bij 200 stelsels een ongewone hoeveelheid infrarood licht op. Aanvullende gegevens die verkregen zijn door Chandra hebben toen laten zien dat deze stelsels wel degelijk een quasar verborgen houden. De wetenschappers denken nu dat de quasars het omringende stof verhitten, die dan op hun beurt een overschot aan infrarode straling gaan afgeven.

De astronomen hebben nu een deel van de “vermiste” quasars weten op te sporen. De nieuwe ontdekte quasars kunnen helpen om een aantal fundamentele vragen te beantwoorden met betrekking tot de evolutie van massieve sterrenstelsels. Zo zijn astronomen bijvoorbeeld te weten gekomen dat de groei van een stelsel (door middel van stervorming) en de groei van het centrale zwarte gat hand in hand gaan, totdat het zwarte gat soms de overhand krijgt en de stervorming onderdrukt.



Bron: Spitzer Space Telescope

(Astrostart)

[ Bericht 43% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 27-10-2007 01:55:49 ]

30-10-2007

Massief zwart gat verpulvert record



Astronomen hebben een zwart gat ontdekt waarvan de massa het record van slechts twee weken geleden verpulvert. Het nieuwe zwarte gat heeft een massa van 24 tot 33 zonnemassa’s, de zwaarste van alle stellaire zwarte gaten. Dit soort zwarte gaten worden gevormd uit de kernen van uitzonderlijk massieve sterren. De vorige recordhouder heeft een massa van 16 zonnen en is op 17 oktober ontdekt.

Het nieuwe zwarte gat bevindt zich in het nabije dwergstelsel IC 10, op een afstand van 1,8 miljoen lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Cassiopeia. Het team heeft het zwarte gat kunnen vinden doordat het behoort tot een dubbelsysteem, waarvan de andere component een hete, massieve ster is. De ster heeft een krachtige sterrenwind, waardoor veel materiaal de ruimte in geblazen wordt. Dit materiaal spiraliseert richting het zwarte gat, waarbij het krachtige röntgenstraling gaat afgeven.

Het zwarte gat is ontdekt door middel van twee ruimtetelescopen van NASA: het Chandra X-Ray Observatory en de Swift. Aangezien de beide componenten van de röntgenbron IC 10 X-1 in hetzelfde vlak liggen heeft men de massa van het zwarte gat eenvoudig kunnen berekenen: minstens 24 zonnen.

Deze massa is raadselachtig, aangezien massieve sterren een groot deel van hun massa kwijtraken voordat ze supernova gaan. Uiteraard heeft IC 10 X-1 veel materiaal van zijn begeleider opgeslokt. Desondanks is het tempo waarop dit gebeurt dusdanig laag dat het zwarte gat nooit meer dan 1 of 2 zonnemassa’s verorberd kan hebben. Het zwarte gat is dus groot geboren en niet groot gegroeid.

De oorspronkelijke ster heeft een massa van ongeveer 60 zonnen gehad. Aangezien IC 10 bijzonder arm is aan zware elementen, zal dat ook bij deze ster zo geweest zijn. Nu bestaat het massaverlies van massieve sterren vooral uit koolstof en zuurstof. Aangezien de voorganger van IC 10 X-1 nauwelijks zware elementen buiten zijn kern gehad heeft, heeft deze relatief weinig massa verloren. Als gevolg heeft de ster na zijn explosie een uitzonderlijk massief zwart gat achtergelaten.



Bron: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

(Astrostart)

tvp

17-05-2008

Informatie kan wel degelijk ontsnappen aan een zwart gat



Natuurkundigen die verbonden zijn aan het Penn State University hebben bewijs gevonden voor een mechanisme waarmee zwarte gaten informatie kunnen prijsgeven aan hun omgeving. Deze bevinding zou de weg vrij kunnen maken voor het beëindigen van een discussie die tientallen jaren geleden is begonnen door de beroemde natuurkundige Stephen Hawking. Deze discussie draait rond het feit dat niets kan ontsnappen aan de zwaartekracht van een zwarte gat – zelfs geen informatie. Dat gaat echter echt tegen de kwantummechanica in!

In de jaren '70 stelde Hawking dat een speciaal soort straling wel degelijk aan een zwart gat kan “ontsnappen” zonder de wetten van Einstein aan de spreekwoordelijke laars te lappen, hetgeen er uiteindelijk voor kan zorgen dat een zwart gat volledig “verdampt”. Desondanks wordt hierbij alle informatie, zoals de identiteit van de ingevallen materie, vernietigd. Deze stelling van Hawking werd destijds echter beschouwd als een direct gevaar voor de kwantummechanica, die een dergelijk verlies van informatie absoluut verbiedt.

Hawkings idee werd desondanks door de meeste natuurkundigen geaccepteerd, totdat men eind jaren '90 ernstig is gaan twijfelen aan het ongewenste verlies van informatie dat hier het gevolg van is. Zelfs Stephen Hawking zelf nam in 2004 afstand van zijn eerdere theorie. Een team van het Instituut voor Gravitatie en de Kosmos van het Penn State University heeft zich vervolgens op deze kwestie gestort en zijn met een mogelijke verklaring gekomen.

Hawking-straling is het verdampen van een zwart gat zonder het verbreken van de wet dat "niets kan ontsnappen aan een zwart gat". De conventionele natuurwetten (zoals die van Einstein) worden hierbij niet verbroken, maar omzeilt (een significant verschil!).



Hawking's oorspronkelijke idee suggereerde dat zwarte gaten, zelfs als ze verdampen, een singulariteit achterlaten – een zinkput van informatie dat niet meer terug te halen is. Het team van Penn State beweert echter dat singulariteiten feitelijk niet bestaan. Het lijkt alleen alsof informatie in een singulariteit niet meer terug te halen is, vanwege het feit dat wij slechts een beperkt deel van de kwantummechanische ruimtetijd kunnen waarnemen. Zodra je (vooralsnog hypothetische) kwantum- zwaartekracht in beschouwing neemt, blijkt dat de ruimtetijd in meerdere dimensies veel groter wordt. Dat betekent dat informatie in de verre toekomst tevoorschijn kan komen aan de andere kant van wat aanvankelijk als het “einde van de ruimtetijd” beschouwd werd.

Volgens dit model is de ruimtetijd geen continu geheel, maar bestaat deze uit vele gekwantificeerde bouwstenen – op dezelfde manier als een stuk textiel één geheel lijkt te vormen, maar feitelijk uit vele afzonderlijke draden bestaat. Dat betekent dat singulariteiten slechts artefacten zijn, veroorzaakt door onze aanname dat de ruimtetijd een continu geheel vormt.


Model van een kwantummechanische singulariteit.

Bron: Penn State University

(Astrostart)

20-06-2008

Zwarte gaten gedragen zich altijd hetzelfde



Een internationaal team van astronomen heeft de Chandra telescoop gebruikt om waarnemingen te verrichten bij het centrale zwarte gat van het sterrenstelsel M81. Hoewel dit zwarte gat evenveel weegt als 70 miljoen zonnen, blijkt deze zich op exact dezelfde manier te gedragen als een zwart gat van slechts 10 zonnemassa’s. Deze ontdekking vormt een ondersteuning voor de relativiteitstheorie van Einstein, die stelt dat alle zwarte gaten dezelfde eigenschappen hebben, ongeacht de grootte.

Naast Chandra heeft men eveneens gebruik gemaakt van een drietal radiotelescopen (de Giant Meterwave Radio Telescope, de Very Large Array en de Very Long Baseline Array), twee millimeter telescopen (de Plateau de Bure Interferometer en de Submillimeter Array) én de optische Lick-telescoop om M81 in de gaten te houden.

Het supermassieve zwarte gat van M81 genereert energie en straling naarmate het gas met hoge snelheid aantrekt vanuit de omgeving van het zwarte gat. Het model dat de onderzoekers gebruikt hebben maakt dan ook gebruik van een zwakke schijf van rondtollend materiaal rondom het zwarte gat, een structuur dat vooral röntgenstraling en zichtbaar licht zal produceren. Het gebied buiten deze schijf, maar nog steeds nabij het zwarte gat, zal vooral helder zijn in röntgenstraling en ultraviolet licht. De radio-emissie is vooral afkomstig van de jets of straalstromen die door het zwarte gat geproduceerd worden.

Het blijkt nu dat het bovenstaande stralingspatroon exact overeen komt met hetgeen we bij stellaire zwarte gaten kunnen zien. Dat betekent dat zwarte gat van alle groottes zich hetzelfde gedragen. Dit onderzoek is uitgevoerd onder leiding van de Nederlandse astronome Sera Markoff van het Anton Pannekoek Instituut van de Universiteit van Amsterdam.



Bron: Chandra X-Ray Observatory

(Astrostart)

16-07-2008

Temperatuurmeting bepaalt massa zwart gat


In de kern van NGC 4649 huist een zwart gat van 3,4 miljoen zonsmassa's.

Voor het eerst hebben sterrenkundigen een tien jaar geleden ontwikkelde methode gebruikt om het superzware zwarte gat in de kern van een sterrenstelsel te 'wegen'. Tot nog toe werd de massa van zo'n centraal zwart gat gemeten door de bewegingen van sterren en gaswolken in de omgeving ervan te observeren. Maar dat is een moeizaam proces.

De nieuwe techniek maakt gebruik van de zwaartekrachtsinvloed die zo'n zwart gat op het hete gas in zijn omgeving uitoefent: het aangetrokken gas wordt bij nadering van het zwarte gat steeds verder samengeperst en verhit. En hoe zwaarder het zwarte gat, des te sterker dit effect.

Om de massa van een centraal zwart gat te meten kun, je dus volstaan met het meten van de hoogste temperatuur van het hete gas in de omgeving. Röntgenwaarnemingen van het elliptische sterrenstelsel NGC 4649 hebben uitgewezen dat de nieuwe methode dezelfde uitkomst geeft als de oude. In de kern van dit stelsel huist een zwart gat dat 3,4 miljoen keer zo zwaar is als onze zon.

(allesoversterrenkunde)

quote:

Op woensdag 28 februari 2007 14:44 schreef Haushofer het volgende:
Grappig dat je dit vraagt, heb net 5 minuten geleden dit berekent

Stel dat een waarnemer A een waarnemer B in een zwart gat ziet vallen. A zit op een grote afstand van het zwarte gat, zodat het zwarte gat niet of nauwelijks invloed heeft op A. We willen weten wat er met B gebeurt, en dan kunnen we 2 dingen doen: we kunnen bij A gaan zitten en toekijken, maar we kunnen ook met B meereizen.

Als we bij A gaan zitten, zien we iets aparts. We zien dat B naar het zwarte gat valt, maar dat zwarte gat kromt de ruimte-tijd waarin B zich bevindt. We zullen zien dat B uitmekaar getrokken wordt door de zogenaamde getijdekrachten; de kracht op het hoofd van B zal op een gegeven moment veel groter zijn dan de kracht op z'n voeten, en hij wordt uitmekaar getrokken en valt als spaghetti naar het zwarte gat toe. Het bijzonder is alleen, dat vanuit B gezien A steeds langzamer naar het oppervlak van het zwarte gat toevalt, en hij op een gegeven moment stil zal staan

Dat oppervlak noemt men de Schwarzschildradius. Als iets daar éénmaal voorbij is, zit het object voor altijd opgesloten. Zelfs licht kan dan niet meer ontsnappen ! Dus A ziet dat B nooit in het zwarte gat zal vallen; hij zal meten dat het oneindig veel tijd kost voordat B dat oppervlak heeft bereikt. En nou gaan we met B meereizen.

Als we met B meereizen, meten we de eigentijd van B. De eigentijd van een object is de tijd, gemeten vanuit een meereizend stelsel. Die zal in het algemeen verschillen van de tijd die een waarnemer meet die ergens stilstaat, zoals onze A. Als je nou weer je berekeningen doet, dan blijkt er niks aan de hand te zijn: B sterft nog steeds een pijnlijke dood, maar vliegt binnen een eindige tijd voorbij dat oppervlakte.

Samengevat: je wordt uitmekaar getrokken, maar wat je waarneemt hangt af van je gekozen waarnemerstelsel

Wat je zou zien als je met B zou reizen, is denk ik het volgende: je komt steeds dichter bij het zwarte gat, daardoor zal je beeld voor je steeds nauwer in een cirkel worden getrokken, en er zal natuurlijk roodverschuiving plaatsvinden; het licht moet een sterke zwaartekrachtspotentiaal ondergaan, en daardoor verliest het energie. Dat uit zich in een verandering van de kleur.

Wat een fantastisch antwoord en zo begrijpelijk verwoord voor de lezer zonder inhoudelijke kennis van zaken.

In vind vooral het punt interessant van de kromming van ruimte en tijd en dat de waarneming relatief is afhankelijk van het punt van waarneming. Heeft dit ook weer te maken met de relativiteitstheorie van Einstein, Haushofer?

Edit:
Oke, ik zie nog meer pagina's in dit topic gevuld met interessant materiaal. Straks even lezen...

Ja, de relativiteitstheorie draait erom dat bepaalde grootheden relatief zijn Dat betekent niet dat alles relatief is; je kunt legio grootheden construeren die voor alle waarnemers hetzelfde zijn. Dat noem je een scalar.

Even een toevoeging;

quote:

Black Hole Data Retrieval

All that enters a black hole may not be lost; data could leak out over trillions of years as Hawking radiation. A new analysis indicates that the recovery can proceed much faster than previously thought.

Imagine Alice (A) hurling some quantum bits into a relativly young black hole; it would take Bob (B) half of the hole's lifetime to recover enough radiation to reproduce the bits. But things change if Alice holds onto her bits until after the hole has reached the halfway mark and Bob has entangled some of his own bits with Alice's, linking them across any distance.

Alice's dumped bits would spread their entanglement to the outgoing Hawking radiation. Bob could then, in principle reconstruct Alice's bits by taking the next few bits of Hawking radioation following the data dump and mixing them with his own bits. Bob would need only about 10% more Hawking particles than the number of bits that Alice had thrown in- and because black holes could emit as many as 1,000 bits per second, Bob might not need much time at all.

- Scientific American june 2008, J.R. Minkel

03-08-2008

Op papier zijn er honderden zwarte gaten op drift

Weggeslingerd uit bolvormige sterhopen bewegen met immense snelheden middelgrote zwarte gaten door ons Melkwegstelsel. Denken theoretici.

Craig Wheeler kan er geen genoeg van krijgen. Ontploffende sterren, gammaflitsen, botsende pulsars – alles wat knalt en knettert, heeft zijn aandacht. Wheeler is theoretisch astrofysicus aan de Universiteit van Texas in Austin, en een expert op het gebied van supernova-explosies. Maar zijn ogen beginnen pas echt te glinsteren als hij begint over de restproducten van dat kosmisch geweld: zwarte gaten – misschien wel de meest tot de verbeelding sprekende objecten in het heelal.



De bolvormige sterrenhoop M15 bevat mogelijk nog een middelzwaar zwart gat.


Craig Wheeler is ook president van de American Astronomical Society (AAS) – de grootste beroepsorganisatie van sterrenkundigen ter wereld. Afgelopen week hield de AAS de jaarlijkse winterbijeenkomst in Wheelers thuisbasis Austin. Ruim vijfentwintighonderd astronomen van over de hele wereld praatten elkaar in het kolossale Austin Convention Center bij over nieuwe waarnemingen, speculatieve theorieën en toekomstige projecten.

En over zwarte gaten natuurlijk. Want die zijn niet alleen populair bij het grote publiek; ook bij beroepssterrenkundigen staan de mysterieuze hemellichamen hoog in de toptien. "Hoewel we ze al tientallen jaren lang bestuderen, blijven ze raadselachtig," zegt Wheeler, "en vormen ze een geweldige intellectuele uitdaging. Spannender kan het haast niet."

Neem het onderzoek van Kelly Holley-Bockelmann van de Vanderbilt-universiteit in Nashville, Tennessee. Volgens de jonge astronome racen er honderden op drift geraakte zwarte gaten kriskras door het Melkwegstelsel. Weggeslingerd uit bolvormige sterrenhopen, met snelheden van duizenden kilometers per seconde. Onzichtbaar, en stuk voor stuk een paar honderd of zelfs een paar duizend keer zo zwaar als de zon.



Zonder materiaal uit de omgeving om aan te trekken, te verhitten tot het straalt en langs zijn eigen rotatieas te lanceren is een zwart gat alleen 'zichtbaar' door zijn vermogen licht om zich heen te buigen.


Bolvormige sterrenhopen zijn enorme verzamelingen van honderdduizenden sterren. In ons eigen Melkwegstelsel zijn er een stuk of tweehonderd bekend. Dat er in sommige van die bolhopen ‘middelzware zwarte gaten’ voorkomen, wordt al langer vermoed, al is nog lang niet duidelijk hoe die precies ontstaan. Maar de computersimulaties van Holley-Bockelmann en haar collega’s wijzen nu uit dat ze gemakkelijk de ruimte in geschoten kunnen worden.

Dat gebeurt wanneer zo’n middelzwaar zwart gat versmelt met een kleiner en lichter exemplaar. Volgens Einsteins relativiteitstheorie worden er bij die versmelting zwaartekrachtsgolven geproduceerd – rimpelingen in de ruimtetijd die zich met de lichtsnelheid in alle richtingen voortplanten. Maar dat gaat meestal niet precies symmetrisch, zo blijkt uit de nieuwe berekeningen.

Als de versmeltende zwarte gaten met verschillende snelheden roteren, of verschillende oriëntaties hebben, zijn de zwaartekrachtsgolven in de ene richting krachtiger dan in de andere. Dat veroorzaakt een soort raket-effect, waardoor het resulterende zwarte gat in één richting kan worden weggeschoten.

Holley-Bockelmann was woensdag een van de sprekers op de traditionele ‘zwartegatenpersconferentie’ op het AAS-congres. Die traditie geeft al aan dat er rond zwarte gaten altijd wel wat nieuws te melden is; dit jaar waren er zelfs twee ‘black hole briefings’. Allebei goed bezocht door de aanwezige pers, want krantenlezers, tijdschriftabonnees en websitebezoekers zijn ook gek op zwarte gaten, zo leert de ervaring.

Dat het verhaal van Holley-Bockelmann eigenlijk heel speculatief is, en dat haar rondracende monsters waarschijnlijk altijd onzichtbaar blijven, lijkt dan even minder belangrijk. Zelf is ze er heel eerlijk over: "Onze resultaten zijn gebaseerd op allerlei veronderstellingen," zegt ze, "zoals onder andere de aanname dat er inderdaad middelzware zwarte gaten ontstaan in bolvormige sterrenhopen. Maar als die veronderstellingen kloppen, kunnen we wel concluderen dat de bolhopen moeite hebben om hun zwarte gaten vast te houden."



In het hart van sterrenhopen huizen middelgrote zwarte gaten, honderden keren zo zwaar als de zon en ongeveer zo groot als de Maan. Als zo'n zwart gat samensmelt met een kleiner exemplaar, kan het zo'n enorme zet krijgen dat het compleet uit zijn sterrenhoop schiet.
bron: Vanderbilt University.


Craig Wheeler lijkt geen moeite te hebben met het speculatieve karakter. Zwarte gaten vormen een buitengewoon belangrijk onderzoeksterrein in de astrofysica, zegt hij, en het is enorm interessant om meer te weten te komen over hun ontstaan en levensloop, ook al zijn er vaak maar bedroevend weinig harde feiten voorhanden. In de omgeving van een zwart gat bestuderen astronomen de natuur in haar meest extreme vorm, aldus Wheeler, en verkennen ze de fundamentele grenzen van hun theorieën. "Het zijn verbazingwekkend boeiende objecten."



Superzwaar dubbel zwart gat
Terwijl Kelly Holley-Bockelmann onderzoek doet aan het lot van middelzware zwarte gaten in ons eigen Melkwegstelsel, richt de Finse astronoom Mauri Valtonen zich op het allerzwaarste zwarte gat dat sterrenkundigen kennen: een monster van 18 miljard zonsmassa’s, in de kern het ver verwijderde sterrenstelsel OJ287. Via een platte, rondwervelende schijf zuigt het zwarte gat materie uit zijn omgeving naar binnen, en die hete gasschijf zendt veel energierijke straling uit.

Op basis van oude foto’s hebben Valtonen en zijn collega’s ontdekt dat de helderheid van het zwarte gat elke twaalf jaar een korte, dubbele piek vertoont. De beste verklaring is dat er een minder zwaar zwart gat omheen draait, in een sterk langgerekte baan. De helderheidspieken zouden ontstaan wanneer die begeleider door de materieschijf van het superzware zwarte gat beweegt.

Voor 13 september 2007 werd opnieuw zo’n helderheidspiek voorspeld, en die vond exact op het voorspelde moment plaats. Daarmee is tevens het bestaan van zwaartekrachtsgolven aangetoond: uit Valtonens berekeningen blijkt dat de piek tien dagen eerder zou zijn opgetreden als het dubbele zwarte gat géén zwaartekrachtsgolven zou uitzenden.


Overigens hoeven we ons op aarde geen zorgen te maken, zegt Kelly Holley-Bockelmann. De kans dat een van die middelzware monsters in botsing komt met de aarde, is uitzonderlijk klein. Maar als ze speculeert over de mogelijke gevolgen, lijken haar donkere ogen ook te gaan glinsteren. Uiteindelijk zijn zwartegatenonderzoekers diep van binnen toch gewoon sensatiebeluste thrill seekers.

(Kennislink)

11-09-2008

Zwarte gaten blijven niet eeuwig groeien


Illustratie van een superzwaar zwart gat in de kern van een sterrenstelsel.

Zwarte gaten - gebieden in het heelal waar de zwaartekracht zo sterk is dat er zelfs geen licht uit kan ontsnappen - zuigen materie uit hun omgeving op, waardoor ze in de loop van de tijd steeds zwaarder worden. I

n de kernen van sterrenstelsels bevinden zich bijvoorbeeld superzware zwarte gaten die een paar miljoen of zelfs een paar miljard keer zo zwaar zijn als onze zon. Maar volgens astrofysicus Priyamvada Natarajan van de Yale-universiteit is er een bovengrens aan de massa van een zwart gat. Als ze eenmaal tien miljard keer zo zwaar zijn als de zon, stoppen ze met groeien, aldus Natarajan in een artikel in het Britse tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Hij concludeert dat op basis van bestaande optische en röntgenwaarnemingen van superzware zwarte gaten.

Dat de groei tot stilstand komt, heeft het superzware zwarte gat waarschijnlijk aan zichzelf te danken: in de directe omgeving wordt zoveel energie geproduceerd dat er geen nieuwe sterren of gaswolken meer opgezogen kunnen worden. H

et bestaan van een bovenmassa voor zwarte gaten heeft vermoedelijk consequenties voor de wordingsgeschiedenis van sterrenstelsels, waarvan bekend is dat hun evolutie in sterke mate gekoppeld is aan de evolutie van de zwarte gaten in hun kernen.

(allesoversterrenkunde)

even terug komend op de TT, en in het licht van de huidige 'hype' van het LHC:
Wat gebeurt er als de LHC een mini zwart gat maakt, die niet verdampt?

hoogstwaarschijnlijk is het geen scenario waar we ons druk om hoeven te maken, maar wat als het wel gebeurt. Iedereen heeft hier de animatie wel gezien op het nieuws, of een weblog, dat de aarde een gat krijgt, en zo word opgeslokt. Dat is waarschijnlijk niet hoe het gebeurt.

Ik weet zo niet of het in de detectoren van het LHC een sterk magnetisch veld heerst, maar als dat het geval is, dan zal durende eerste paar minuten het mini zwart gat daar blijven. mocht hij te zwaar zijn geworden, word hij door de zwaartekracht aangtrokken, en zal tussen de meeste atomen naar het middelpun van de aarde vallen. Daar kan het met meer materie in aanraking komen en groeien (let wel, theoretisch, als hij niet verdampt).

Na verloop van tijd zal er steeds meer materie in komen, en het steeds sneller gaan. De ijzeren kern van de aarde zal opgeslokt worden, en een accretie schijf zal zich vormen, terwijl er steeds meer materie in het gat valt.

Het magnetisch veld van de aarde zal vervangen worden door dat van het zwart gat (en z'n accretie schijf), en zal een stuk variabeler zijn. Boven op de aarde merken we dit door raar gedrag van vogels, kompassen ed die niet meer werken, en hoogspanningskabels die overbelast raken.

na verloop van tijd zal het zwart gat ook materie aantrekken van de vloeibare mantel, en bovenop de aarde zullen we dat merken door aardbevingen, en vulkaan uitbarstingen. De korst zal gaan bewegen (krimpen), en uiteindelijk zichzelf kapot 'trillen' Reken dus maar op zeer heftige aarbevingen, vloedgolven, uitbarstingen. Alles zal instorten, en je zult waarschijnlijk al dood zijn voor de laatste fase begint:

Uiteindelijk zal de korst zo verzwakt zijn, dat het samen met het de overgebleven delen van de mantel in de accretieschijf verdwijnt. Nabij het zwart gat word alles wat nog niet uiteengevallen is in losse moleculen door de hitte, straling en wrijving, helemaal uit elkaar getrokken worden door de zwaartekracht (spaghettificatie)

En uiteindelijk blijft er een kaal zwart gat overm met de massa van de aarde, waaromheen mensgemaakte satelieten en de maan draait (inclusief ISS: "Houston, you got a problem"), die op zijn beurt gewoon om de zon blijft draaien. En wellicht komen er aliens langs die zullen zeggen: "zie je, dit is wat er gebreurt als je met zwarte gaten gaat spelen op je eigen planeet"

quote:

Op dinsdag 16 september 2008 14:27 schreef Bensel het volgende:

Ik weet zo niet of het in de detectoren van het LHC een sterk magnetisch veld heerst, maar als dat het geval is, dan zal durende eerste paar minuten het mini zwart gat daar blijven.

Waarom?

quote:

Op dinsdag 16 september 2008 16:18 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Waarom?

Zoals gezegd, ik weet het niet zeker Maar heeft een zwart gat (of de accretie schijf) geen sterk magnetisch veld dan? (en sowieso zouden de effecten hetzelfde blijven als het geen sterk magnetisch veld heeft: het magnetisch veld van de aarde zou wegvallen, of in elk geval niet relatief stabiel meer zijn)

12-11-2008

Nieuw EU-onderzoeksnetwerk voor zwarte gaten



De Europese Commissie heeft 2,5 miljoen euro beschikbaar gesteld voor een Marie Curie Trainingsnetwerk genaamd ‘Black Hole Universe’. Binnen dit netwerk van zeven Europese universiteiten, waaronder de Universiteit van Amsterdam, wordt een nieuwe generatie promovendi en postdocs opgeleid op het terrein van astrofysica en ruimtewetenschap. Ze krijgen de kans om maximaal drie jaar in een ander land deel te nemen aan een internationaal onderzoeksproject.

Het netwerk ‘Black Hole Universe’ richt zich op de studie van zowel ‘kleine’ zwarte gaten (de restanten van ingestorte zware sterren) als van de superzware zwarte gaten die zich in de kernen van melkwegstelsels bevinden. Het netwerk zal met behulp van observatoria op aarde en satellieten in de ruimte de effecten bestuderen die zwarte gaten hebben op hun omgeving, zoals bijvoorbeeld het tegengaan van de formatie van sterren en zonnestelsels in de hen omringende sterrenstelsels.

Van de in totaal 900 ingediende voorstellen op alle wetenschapsgebieden zijn er 60 gehonoreerd. Het zwarte gaten-netwerk stelt tien promovendi en twee postdoctorale onderzoekers aan, maar gebruikt de Europese subsidie ook voor drie internationale trainingsscholen voor jonge onderzoekers. In het laatste jaar van het programma, dat in totaal vier jaar beslaat, wordt een internationale conferentie georganiseerd. Hoewel het programma met Europees subsidiegeld is opgezet, staan de posities ook open voor onderzoekers van bui-ten de EU. Het project wordt gecoördineerd door Dr. Sera Markoff van de Universiteit van Amsterdam en Prof. Jörn Wilms van de Universiteit van Erlangen-Nürnberg.

De coördinatoren denken met het programma Europa een leidende rol te kunnen verschaf-fen op het gebied van onderzoek aan zwarte gaten. Sera Markoff hoopt de komende vier jaar belangrijke onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden: “Hoe voeden zwarte gaten zich en hoe stoten ze de gigantische gaspluimen uit tot enorme afstanden met bijna de lichtsnelheid?”. Dr. Rudy Wijnands (UvA) gaat zich binnen het project bezighouden met de vergelijking van zwarte gaten met neutronensterren, een andere vorm van ingestorte zware sterren.

Meer info



Dit persbericht is overgenomen van de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie.

(Astrostart)

quote:

Op dinsdag 16 september 2008 18:15 schreef Bensel het volgende:

[..]

Zoals gezegd, ik weet het niet zeker Maar heeft een zwart gat (of de accretie schijf) geen sterk magnetisch veld dan? (en sowieso zouden de effecten hetzelfde blijven als het geen sterk magnetisch veld heeft: het magnetisch veld van de aarde zou wegvallen, of in elk geval niet relatief stabiel meer zijn)

Een dergelijk klein zwart gat kan inderdaad een elektromagnetisch veld hebben, en dat zal denk ik verhoudingerwijs veel meer invloed hebben dan het zwaartekrachtsveld van het zwarte gat; zwaartekracht is immers een factor 10⁴⁰ zwakker dan elektromagnetisme. Er kunnen echter processen zijn die dit elektromagnetisch veld neutraliseren ( ontstaan van positronen-elektron paren ), maar daar weet ik het fijne ook niet van af.

Sterrenkundigen zitten galactisch zwart gat op de hielen

10-12-2008


Het centrum van ons Melkwegstelsel.

De afgelopen zestien jaar hebben Duitse onderzoekers de baanbewegingen bestudeerd van 28 sterren die om het centrum van ons Melkwegstelsel draaien. In dat centrum schuilt een onzichtbaar object, Sagittarius A* geheten, dat ongeveer vier miljoen keer zo zwaar is als onze zon.
Na dit onderzoek bestaat er weinig twijfel meer over dat het een superzwaar zwart gat betreft, want ruimte voor een ander, 'normaler' object is er eigenlijk niet.

Het onderzoek naar de stellaire baanbewegingen is in 1992 begonnen met de 3,5-meter New Technology Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili. De laatste zes jaar zijn de waarnemingen gedaan één van de vier 8,2-meter telescopen die de Very Large Telescope van ESO vormen. Daarbij is vast komen te staan dan de 28 sterren op verschillende manieren om het galactisch centrum draaien. De binnenste 22 draaien, als een een zwerm bijen, in willekeurig georiënteerde banen om Sgr A*. Maar de buitenste zes volgen banen die in één hetzelfde vlak liggen, zoals de planeetbanen van ons zonnestelsel.

De overgang tussen beide populaties ligt op ongeveer een lichtmaand (800 miljard kilometer) van Sgr A*. Eén van de sterren, die de aanduiding S2 draagt, draait zo snel om het galactisch centrum, dat hij sinds de eerste waarnemingen een complete omloop heeft voltooid. Onduidelijk is nog hoe deze sterren in hun huidige omloopbanen terecht zijn gekomen. Ze zijn veel te jong om van grotere afstand naar Sgr A* toe te zijn gemigreerd. Maar dat ze op hun huidige locatie zijn ontstaan, lijkt evenmin waarschijnlijk: daarvoor zijn de getijkrachten van het zwarte gat veel te groot.
Toekomstige waarnemingen, waarbij de vier telescopen van de VLT als interferometer worden gebruikt, zullen hierover wellicht uitsluitsel kunnen geven.

(allesoversterrenkunde)

29-03-2009

Zwaar zwart gat in dubbelster M33-X7 verklaard



De Utrechtse sterrenkundepromovenda Selma de Mink heeft een verrassend simpele verklaring gevonden voor het zware zwarte gat in de nauwe dubbelster M33-X7, dat veel zwaarder is dan standaard-stermodellen kunnen verklaren. De Mink heeft gekeken naar de mengprocessen in dergelijke snel roterende, zeer nauwe dubbelsterren en concludeert dat die ervoor zorgen dat de dubbelsterren niet uitzetten, maar klein blijven, geen massa aan elkaar overdragen en op gewicht blijven.

Het zwarte gat in M33-X7 in de Driehoeksnevel in het sterrenbeeld Triangulum is het op een na zwaarste stellaire zwarte gat dat bekend is, en stelde sterrenkundigen voor een raadsel. Alleen als de ster waaruit het zwarte gat is gevormd, geen massa zou hebben verloren, zou de massa kunnen worden verklaard. Maar dat correspondeert niet met de modellen die voorspellen dat een ster met een begeleider op zo’n korte afstand juist extra veel massa verliest door zwaartekrachtsinvloeden.



Een impressie van de dubbelster M33-X7 in het sterrenstelsel M33 (Driehoeksnevel). De begeleidende ster behoort met een massa van 70 keer die van de zon tot een van de allerzwaarste sterren (weergegeven in blauw). Het zwarte gat bevindt zich in het midden van een schijf materiaal (oranje in deze afbeelding) afkomstig van de sterrenwind van zijn begeleider. Met een massa van 16 keer de massa van de zon is dit zwarte gat het op een na zwaarste dat gevormd is uit de ineenstorting van een ster. Alleen zwarte gaten in het midden van melkwegstelses zijn zwaarder.

De inzet is een combinatie van een waarneming met de Hubble Space Telescope waarin de zware sterren in de buurt van M33-X7 te zien zijn (als witte punten) en gegevensvan NASA's Chandra Observatory, die de röntgenstraling afkomstig van de schijf rond het zwarte gat weergeven (blauwe gloed). Om de drieënhalve dag beweegt de begeleider voor het zwarte gat langs zodat, als bij een zonsverduistering, tijdelijk minder röntgenstraling wordt gezien.

“We waren zeer verrast toen we ontdekten dat menging door rotatie in dubbelsterren zulke grote gevolgen kan hebben”, licht De Mink toe. “Dubbelsterren zijn ingewikkelde systemen. Binnen de snel roterende sterren spelen zich complexe mengprocessen af.” De Minks promotor prof. dr. Norbert Langer noemt het resultaat “veelbelovend” en hoopt dat met deze nieuwe code ook raadsels rond andere dubbelsterren waarin een zwart gat en een gewone ster om elkaar heen draaien, kunnen worden opgelost.

(Astrostart)

18-04-2009

Hubble ziet lichtshow bij zwart gat



Astronomen hebben een ongelooflijke lichtshow waargenomen bij de straalstroom van materie die wordt weggeschoten vanuit een monsterlijk zwart gat. De plotselinge uitbarsting is afkomstig van een klont materie binnen de straalstroom, welke HST-1 wordt genoemd. De straalstroom bestaat vooral uit heet gas dat geproduceerd wordt door het centrale zwarte gat van M87, een enorm elliptisch sterrenstelsel op een afstand van 54 miljoen lichtjaar. HST-1 is extreem helder en overstraalt zelfs de heldere kern van M87.

De gloeiende gasklont wordt al jaren waargenomen door astronomen, die HST-1 periodiek in helderheid zien toenemen en afnemen - echter zonder een vast patroon te vormen, zodat het gedrag van de materieklont moeilijk te voorspellen is. De Hubble Space Telescope heeft de verrassende activiteit van HST-1 zeven jaar lang gevolgd en heeft de meest gedetailleerde zichtbare en ultraviolette kijk op HST-1 geleverd. Andere telescopen hebben de materieklont in overige golflengten waargenomen, waaronder radiogolven en röntgenstraling.

HST-1 is in 1999 ontdekt door Hubble, terwijl Chandra in 2000 de materieklont voor het eerst in helderheid zag toenemen. Astronomen waren zeer verbaast door dit gedrag - niemand hield er rekening mee dat een klont straalstroom-materie plots 90 keer in helderheid kan toenemen! De grote vraag is nu: gebeurt dit bij iedere straalstroom of actieve galactische kern, of vertoont M87 afwijkend gedrag? HST-1 bevindt zich overigens op 214 lichtjaar van de kern van M87.

Ondanks alle waarnemingen tasten astronomen nog in het duister over de oorzaak van de plotselinge helderheidschommelingen. Mogelijke oorzaken zijn de botsing tussen de straalstroom en een gaswolk, en het knappen van magnetische veldlijnen (hetgeen ook de bron vormt van de zonne vlammen dichter bij huis). De betrokken astronomen hopen dat toekomstige observaties van HST-1 uitsluitsel zullen geven over de herkomst van de mysterieuze activiteit in de straalstroom van het Monster van M87.





Bron: Hubble Space Telescope

(Astrostart)

25-04-2009

"Duisterslokken" kan eerste zwarte gaten verklaren



Nee, het is geen nieuwe frisdrankcampagne - "duisterslokken" is een nieuwe hypothese over het ontstaan van reusachtige zwarte gaten. Het is namelijk een mysterie hoe supermassieve zwarte gaten zo snel konden groeien: in het piepjonge heelal waren deze zwaargewichten al bijna volledig ontwikkeld. Vandaag de dag worden de meeste sterrenstelsels verankerd door een dergelijk zwart gat van miljarden zonnemassa's. De nieuwe hypothese stelt dat deze zwarte gaten ontstaan zijn vanuit instortende wolken van donkere materie.

In dit scenario kan een grote wolk van donkere materie gaan reageren met gas, om zo een dichte centrale massa te vormen. Afhankelijk van de mate waarin donkere materie warmte kan vasthouden, zou deze massa instabiel kunnen worden. Een kleine verstoring zal de donkere materie snel doen instorten, waarbij de centrale massa zichzelf zal volslurpen met materie - totdat het moment wordt bereikt waarop de dichtheid van de centrale massa (en de enorme zwaartekracht die het gevolg is) zal resulteren in een ontsnappingsnelheid die hoger ligt dan de lichtsnelheid. Op dat moment kan zelfs het licht niet ontsnappen en zal een zwart gat geboren zijn.

Hoewel dit zwarte gat aanvankelijk onzichtbaar zal zijn, zal deze snel normale materie en gas gaan opslokken. Dit materiaal wervelt naar het zwarte gat als water in een doucheputje, waarbij het gigantisch wordt verhit. Als gevolg zal deze wervelde materieschijf gaan oplichten, waarna het zwarte gat zichtbaar zal zijn. Dit licht zal miljarden jaren door het heelal reizen, totdat het uiteindelijk de aarde zal bereiken. Op dat moment zien we deze galactische oermonsters als quasars - heldere objecten die de kern vormen van jonge sterrenstelsels.

Toch werden kosmologen opgezadeld met een probleem: de vergelegen supermassieve zwarte gaten (die we dus zien zoals ze lang geleden waren) waren te groot en te zwaar om verklaard te worden. Slechts één miljard jaar na de oerknal waren deze gegroeid tot monsters van miljarden zonnemassa's. Hoe konden deze zo snel groot worden? De hypothese van "duisterslokken" zou een verklaring kunnen vormen, vooral omdat het onderliggende proces bijzonder snel kan verlopen.

Alternatieve verklaringen voor de spectaculaire groei van supermassieve zwarte gaten, zoals het samensmelten van vele kleinere zwarte gaten, hebben te veel tijd nodig om de waarnemingen sluitend te verklaren. Toch moet je "duisterslokken" vooral blijven zien als hypothese, en niet als waarheid. Het feit dat deze hypothese in staat is de waarnemingen te verklaren, wil niet zeggen dat de natuur ook daadwerkelijk zo werkt.



Bron: SPACE.com

(Astrostart)

04-05-2009

Schurkachtige zwarte gaten zwerven door de Melkweg



Het klinkt als het plot van een foute science-fiction film: schurkachtige zwarte gaten die door ons melkwegstelsel zwerven en een bedreiging vormen voor alles dat binnen hun bereik komt. Toch hebben nieuwe berekeningen laten zien dat honderden massieve zwarte gaten daadwerkelijk door de Melkweg bewegen. Het goede nieuws: onze aarde is veilig. Het dichtstbijzijnde zwervende zwarte gat zou op duizenden lichtjaren afstand moeten staan.

Astronomen willen deze zwarte gaten dolgraag lokaliseren. Ze leveren namelijk informatie over het ontstaan van de Melkweg. Losgeslagen zwarte gaten fungeren feitelijk als archeologische artefacten, waaruit de geschiedenis van de Melkweg en de ontstaansgeschiedenis van massieve zwarte gaten kan worden afgeleid.

Volgens de theorie hebben losgeslagen zwarte gaten ooit kleine dwergsterrenstelsels verankerd. Binnen een tijdsbestek van een paar miljard jaar zijn deze samengesmolten tot volgroeide sterrenstelsels, zoals onze Melkweg. Steeds als twee dwergstelsels met elkaar in botsing komen, komen de centrale zwarte gaten eveneens met elkaar in botsing. Hierbij wordt een enkel (groter) zwart gat gevormd, dat als gevolg van de interactie een "schop" in een bepaalde richting krijgt. De snelheid waarmee dit gebeurt is hoog genoeg om aan het thuisstelsel te ontsnappen, maar niet hoog genoeg om de galactische omgeving geheel te verlaten. Als gevolg zouden deze zwarte gaten nog steeds aanwezig moeten zijn in de buitendelen van de "halo" van de Melkweg.

In totaal zouden honderden losgeslagen zwarte gaten rond de Melkweg moeten zwerven, ieder met een massa van 1000 tot 100.000 zonnen. Dit soort zwarte gaten zouden moeilijk te vinden moeten zijn, aangezien zwarte gaten slechts zichtbaar zijn als ze materie opslokken. Toch kunnen losgeslagen zwarte gaten hun aanwezigheid op een andere manier kenbaar maken: een omringende cluster van sterren, die zijn losgerukt van het dwergstelsel toen het zwarte gat de deur werd gewezen. Alleen sterren die dicht genoeg bij het zwarte gaten gestaan hebben, zullen meegesleurd zijn. Als gevolg zou de cluster uiterst compact moeten zijn - dusdanig compact, dat ze door telescopen gezien één enkele ster lijken te vormen.

Toch zou de analyse van het lichtspectrum kunnen uitwijzen dat het meerdere sterren betreft. Deze analyse zou ook resulteren in een snelheidsmeting van de afzonderlijke sterren. Als deze snelheid bijzonder hoog is, wijst dat op de aanwezigheid van een massief object in het centrum. De omringende sterrencluster is feitelijk vergelijkbaar met een vuurtoren die de aanwezigheid van een gevaarlijk rif markeert. Zonder de sterren als vuurtoren is het vrijwel onmogelijk om de zwarte gaten te vinden. Echter is het bestuderen van compacte sterrenclusters geen lastige taak, zodat de onderzoekers verwachten er snel één te vinden.



Bron: Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics

(Astrostart)