Hoofdbanner

Zwarte gaten ontstaan bij het ineenstorten van zeer grote sterren. Doordat in de eindfase van een ster de brandstof opgebruikt is, zal de stralingsdruk die naar buiten is gericht wegvallen. De zwaartekracht, die naar binnen is gericht, zal voor een implosie zorgen. Des te groter de ster, des te groter de naar binnen werkende zwaartekracht, des te groter de implosie.
Als een ster zwaarder is dan zo'n negen keer de massa van de zon, zal hij in een zwart gat kunnen veranderen. De massa wordt dan zodanig ineengedrukt en de zwaartekracht wordt zodanig sterk, dat zelfs licht hier niet meer uit kan ontsnappen. Vandaar de benaming zwart gat: je kunt het niet zien. 
Voordat zo'n grote ster tot een zwart gat ineen valt, zal het eerst exploderen tot een zogenaamde supernova. De buitenste lagen worden het heelal in geslagen. Zo'n supernova is een groots oplichtend verschijnsel, dat in korte tijd evenveel licht geeft als bijvoorbeeld ons hele melkwegstelsel. Op dit moment staat dit te gebeuren met de rode reus Betelgeuse. Deze bevindt zich in de eindfase van haar bestaan. Elk moment kan ze exploderen tot een supernova en tegelijk imploderen tot een zwart gat. Elk moment betekent in de sterrenkunde tussen nu en honderduizend jaar. Het is waarschijnlijk nog wel even wachten dus.

            Supernova
                     Voorbeeld van een supernova
                          

Door zijn grote zwaartekracht "zuigt" een zwart gat alle materie uit zijn omgeving naar zich toe. Een ster die toevalligerwijs in zijn buurt bivakkeert, hapt hij gewoonweg op. Dit is meerdere malen aangetoond. Dit opslokken van naburige sterren gaat niet echt snel, het kan miljoenen jaren in beslag nemen, zo groot zijn de afstanden in het heelal. Een zwart gat zelf kun je, zoals gezegd, niet zien. Wel zien sterrenkundigen het gedrag van sterren er omheen. Daaruit leiden ze de aanwezigheid van een zwart gat af.

Zwart gat
                          Foto van een zwart gat


Het bijzondere is dat een zwart gat op zijn beurt zelf niet het eeuwige leven heeft. Een zwart gat 'lekt'.
Om dit te begrijpen moet je iets van quantummechanica weten. Daar bestaat het zogenaamde tunneleffect. Kort gezegd komt dat er op neer dat deeltjes zich soms op een andere plek bevinden dan normaliter mogelijk is. Elektronen kunnen bijvoorbeeld opgesloten zitten in een bepaalde ruimte, maar dan zijn er altijd een paar elektronen die uit weten te breken, ondanks de muren om hen heen.
Vergelijk het met een tennisbal die je tegen een muur aangooit. Het is logisch dat de tennisbal door de muur wordt teruggekaatst, hoe vaak je ook gooit.
Quantummechanisch zal de tennisbal heel af en toe door de muur heenbreken en aan de andere kant belanden! Je bent je tennisbal dan kwijt. Zo ongeveer kun je het quantummechanisch effect zien, maar dan wel op het niveau van de kleinste deeltjes.

Zo zal ook, door dit tunneleffect, materie uit het zwarte gat ontsnappen. Er zitten als het ware gaten in het zwarte gat. Des te meer materie er gelekt is, des te sneller zal de materie wegstromen. Dit weglekken gebeurt is de vorm van straling, de zogenaamde Hawkingstraling, genoemd naar de bekende astrofysicus Stephen Hawking, die dit in de jaren zeventig van de vorige eeuw als eerste theoretisch en experimenteel wist te onderleggen.
Dit weglekken van materie gaat door tot het moment dat het zwarte gat geheel is verdampt. Maar dit proces voltrekt zich uitermate langzaam. Het kan wel triljoenen jaren duren.

  • 0 # Rob Jakobs 14-nov-2022 @17:40
    Betelgeuse is absoluut mijn favoriete ster! Niet te bevatten zo groot en - in tegenstelling tot alle andere zichtbare sterren (met het blote oog) - ietwat 'rood-achtig' van kleur.
    Inderdaad, een zwart gat 'verdampt'. Maar is een voorwaarde voor het uiteindelijk verdwijnen van het zwarte gat, door 'verdamping', niet dat er niet teveel materie mag instromen? Dat vraag ik me af...
    Antwoorden | Antwoorden met citaat | Citeer
    +1 # Fred 15-nov-2022 @09:50
    Ja, een paar jaar geleden was er nog veel om Betelgeuse te doen. Uit fluctuaties van de lichtsterkte concludeerden sommige sterrenkundigen dat ze op het punt stond tot supernova uit te barsten. Hetgeen een geweldig spektakel op zou leveren in de vorm van gigantische lichtflitsen. Later bleek dat er nevel voor de ster was langs geschoven. Nog geen uitbarsting dus. Wel interessant om te blijven volgen. Zie overigens mijn vorige stukje over Betelgeuse: https://www.fredtak.nl/natuurkunde/135-betelgeuse
    Antwoorden | Antwoorden met citaat | Citeer