wat is het zwarte gat en hoe weet men dat het een gat is?

Het ondefinieerbare is voorgesteld als een zwart gat. Je kunt er niets in zien.

het is geen gat, in tegenstelling zelfs; het is het meest dichte materiaal wat er bestaat, niet te bevatten zo dicht. Derhalve is de zwartkracht zo groot dat zelfs licht teveel massa heeft om aan de zwaartekracht te ontsnappen.

In 1783 publiceerde John Michell een artikel waarin hij stelde dat een ster zo massief kon zijn dat alle licht dat door zo'n lichaam werd uitgezonden gedwongen zou worden om ernaar terug te keren door de eigen zwaartekracht van dat lichaam. Vandaag de dag levert de Hubble Space Telescope ons fantastisch bewijs voor het bestaan van zwarte gaten.We geloven nu dat er miljarden in de harten van sterrestelsels schuilen.Verschillende rondzwervende zwarte gaten zouden in ons eigen melkwegstelsel kunnen bestaan.Het punt is dat al het bewijs voor zwarte gaten indirect is.Dat wil zeggen dat we er informatie over hebben door het analyseren van de accretieschijf eromheen.Een accretieschijf is een schijf rond een hemellichaam waarin zich gas en stof uit de omgeving ophopen.

Bronnen:

Onmogelijke natuurkunde door Michio Kaku 2008

Een "zwart gat" is een dode ster die onder zijn eigen zwaartekracht in elkaar is gezakt tot een ontzettend massieve klomp materie met een enorme massa. Een we weten dat massa de ruimte kromt. Deze dode ster veroorzaakt zo'n kromming van de ruimtetijd dat zelfs het licht er niet uit kan ontsnappen. Denk aan een hele zware kogel in een tafellaken; die trekt er een diepere "punt" in dan een ping-pong balletje.

Niemand die een goed antwoord geeft, dan zal ik het maar doen... materie is leeg... Zelfs de kern van een atoom is leeg, het proton is leeg van binnen... Bijna leeg moet ik zeggen, maar als je het procentueel zou uitdrukken is het verwaarloosbaar klein en derhalve leeg... Stel je voor dat er een godshand uit de hemel zou komen en die kneep heel hard om de aarde, zo hard dat alle ruimte in de tussenruimte van alle moleculen, atomen en kernen eruit geperst zou worden, dan zou je een erwt of nog veel kleiner overhouden. Hoe groot dat precies is is irrelevant... Maar het zou ten opzichte van de aarde superklein geworden zijn. Maar de massa is wel dezelfde gebleven en dan dus ook de zwaartekracht, nee die is superveel groter geworden omdat de straal van het voorwerp zoveel meer afgenomen is... De zwaartekracht neemt af met de kwadraat van de straal, of neemt toe met het kwadraat van de straal, al naar gelang je richting is... Hier is de richting kleiner dus neemt de zwaartekracht enorm toe... Nu is er een drempelwaarde, waarbij de samengeperste aarde door de hand van god, stabiel is en zo kan blijven bestaan... Is het zo dat het stabiel is, dan blijft het dus in die supergecomprimeerde toestand en dat is nu een zwart gat... Maar de zwaartekracht is zo enorm groot dat licht niet kan ontsnappen aan die zwaartekracht... Hoe zit dat dan? Heel simpel ook weer... Licht heeft een heel kleine massa, superklein maar hij is er... (een lichtmolentje op de middelbare school bewees dat al...) En die superkleine massa is te groot om te kunnen ontsnappen aan de zwaartekracht van ons bolletje... Dus op een denkbeeldige bol vliegt licht weg van de bol en blijft daar in de ruimte stil staan, het wordt net zo snel aangetrokken door de bol dan dat het wegvliegt, dit is de eventhorizon. Op die denkbeeldige cirkel staat de tijd stil en gebeurt er dus niets... Alles wat zich binnen de cirkel bevindt valt op het bolletje en daarbuiten zou het nog net kunnen ontsnappen... Maar dat geld voor licht en licht is niet zwaar (is ook een woordspelletje), voor massa is het al helemaal onmogelijk om dicht bij die eventhorizon te komen, want je wordt atoom voor atoom uit elkaar gereten om opgeslokt te worden door het bolletje... Omdat het bolletje zich zo gedraagt en niets eruit kan ontsnappen, noemt met het een zwart gat... Heel simpel uitgelegd en begrijpelijk opgeschreven, naar mijn idee... 2500 karakters bijna dus ik stop...

En zwart gat is idd niet letterlijk een gat in het universum. Meer een gat in onze waarneming. Zoals kweenie al uitlegt: het heeft de ruimte om zich heen enorm sterk vervorm. Neem het ping pong bal op een laken idee. Dat is zeg maar een gewone ster. Wanneer je ping pong bal zo zwaar is dat het beneden he oppervlak zakt krijg je een zwart gat. Je moet dan voorstellen dat het 2 dimensionale oppervlak van het laken de 3 dimensionale ruimte is. Wanneer je over het oppervlak kijkt die je geen objecten onder het oppervlak maar je kan wel zien dat er iets raars aan de hand is en lijkt er een gat in je laken te zitten (eigenlijk een flinke deuk dus). In essentie is dat wat met een zwart gat aan de hand is. Dat er geen licht uit komt heeft niks te maken met massa van licht maar met een lens effect dat het licht terug stuurt waar het vandaan komt. Een zwart gat straalt overigens wel degelijk energie uit (kwam men ook pas later achter) en verdampt als het ware langzaam in de vorm van hawking straling (genoemd naar de beroemde natuurkundige). Ze zijn dus meer wit heet dan zwart... De theorie achter hawking straling is overigens behoorlijk complex en nog niet helemaal naar tevredenheid uitgewerkt.