10 april 2019 is een historische dag voor astronomen. Want gisteren laat de directeur van EHT ( Event Horizon Telescope ) voor het eerst foto's Black Hole ( Black Hole ) zien.
Dit nieuws verspreidde zich snel over verschillende mediatijdlijnen en nieuwsportalen. Zelfs sommige wetenschappers twitterden erover op Twitter. Vooral het Twitter-account van Event Horizon Telescope .
Dit zwarte gat heeft een oppervlakte van 40 miljard kilometer, oftewel 3 miljoen keer groter dan de aarde en groter dan ons zonnestelsel. Wauw, echt grote jongens. Voor zover onderzoekers het zwarte gat een 'monster' noemen . Terwijl de afstand van het zwarte gat 500 miljoen triljoen kilometer van de aarde is.
De Black Hole-foto is met succes gemaakt door acht verschillende telescopen over de hele wereld. Het netwerk van acht telescopen wordt de Event Horizon Telescope (EHT) genoemd.
Het lijkt interessant als we het hebben over het zwarte gat . Sommige mensen hebben misschien nog grote vraagtekens in gedachten. Wat is een zwart gat ? Hoe is het ontstaan?
Laten we daarom eens wat dieper kijken!
Waarom schijnen sterren?
Om te begrijpen hoe zwarte gaten zijn ontstaan, moeten we eerst de recycling van sterrenleven begrijpen.
De sterren die door het heelal verspreid zijn, bestaan eigenlijk uit waterstofatomen. We weten allemaal dat waterstof het eenvoudigste atoom is. De kern van het waterstofatoom bestaat uit slechts één proton en is omgeven door één elektron.
Onder normale omstandigheden zouden deze atomen van elkaar af bewegen. Dit is echter niet van toepassing als u in een ster staat. De hoge temperatuur en druk op de ster dwingen de waterstofatomen om met zo'n hoge snelheid te bewegen dat de atomen met elkaar in botsing komen.
Als resultaat versmelten de protonen in het waterstofatoom permanent met andere waterstofatomen om de deuteriumisotoop te vormen. Dan botst het met een ander waterstofatoom en vormt het een helionisotoop.
Daarna zal de helionkern weer in botsing komen met het waterstofatoom en een heliumatoom vormen met een massa zwaarder dan waterstof.
Dit proces is wat wetenschappers de kernfusiereactie noemen.
Naast het produceren van zeer zware elementen, produceren fusiereacties ook enorme hoeveelheden energie. Deze energie is wat de sterren doet schijnen en een extreem hoge warmte uitstraalt.
Er kan dus worden geconcludeerd dat waterstof de brandstof is voor de ster om hem te laten schijnen.
Jongens, de straling die wordt gegenereerd door deze fusiereactie zorgt er niet alleen voor dat de sterren schijnen. Het behoudt echter ook de stabiliteit van de sterstructuur. Omdat de straling van de fusiereactie een hoge gasdruk zal produceren die altijd probeert uit de ster te komen en de zwaartekracht van de ster te compenseren. Hierdoor blijft de sterstructuur behouden.
Als je nog steeds in de war bent, stel je dan voor dat je een ballon hebt. Als je goed kijkt bij ballonnen, is er een evenwicht tussen de luchtdruk in de ballon die probeert de ballon op te blazen en de rubberspanning die probeert de ballon te verkleinen.
Nou, dus dat is een simpele uitleg van hoe je een ster recycleert. Kijk eens naar de volgende discussie, jongens, want we zullen het zwarte gat verder bespreken.
De oorsprong van het zwarte gat
De theorie van het zwarte gat werd voor het eerst voorgesteld door John Mitchel en Pierre-Simon Laplace in de 18e eeuw n.Chr. Vervolgens werd deze theorie ontwikkeld door de Duitse astronoom Karl Schwarszchild, gebaseerd op de algemene relativiteitstheorie van Albert Eistein.
Toen werd dit steeds populairder door Stephen Hawking.
We begrepen eerder dat sterren ook zwaartekracht hebben die fusiereacties uitlokt. Deze reactie zal een enorme hoeveelheid energie produceren. Deze energie heeft de vorm van nucleaire en elektromagnetische straling die sterren laat schijnen.
De waterstoffusiereactie houdt niet op bij het veranderen in helium. Maar het zal doorgaan, van helium tot koolstof, neon, zuurstof, silicium en uiteindelijk tot ijzer.
Wanneer alle elementen in ijzer veranderen, stopt de fusiereactie. Dit komt doordat sterren niet langer de energie hebben om ijzer in zwaardere elementen te veranderen.
Wanneer de hoeveelheid ijzer in de ster een kritieke hoeveelheid bereikt. Dus na verloop van tijd zal de fusiereactie afnemen en zal de stralingsenergie afnemen.
Hierdoor wordt de balans tussen zwaartekracht en straling verbroken. Er is dus geen uitgangskracht meer die de zwaartekracht compenseert. Hierdoor ervaart de ster een " gravitationele instorting" . Deze gebeurtenis zorgt ervoor dat de sterstructuur instort en naar de kern van de ster wordt gezogen.
Wanneer een ster bij deze gravitationele ineenstorting een massa heeft van ongeveer anderhalve massa van de zon, zal hij zichzelf niet kunnen ondersteunen tegen zijn gravitatiekracht in.
De grootte van deze massa wordt momenteel gebruikt als de maatstaf die bekend staat als de Chandrasekhar-grens.
Als een ster kleiner is dan de Chandrasekhar-limiet, kan deze stoppen met krimpen en uiteindelijk een witte dwerg worden ( whitedrawf ). Bovendien verandert een ster die een of twee keer de massa van de zon heeft, maar veel kleiner dan een dwerg, in een neutronenster.
Ondertussen, voor sterren die veel groter zijn dan de Chandrasekhar-limiet, zal het in sommige gevallen exploderen en zijn structurele substanties uitstoten. Ondertussen zal het resterende materiaal van de explosie een zwart gat vormen.
Dus zo kan een zwart gat worden gevormd. Een ster die sterft, verandert niet in een zwart gat. Af en toe verandert het in een witte dwerg of neutronenster.
Vervolgens wordt een zwart gat gedefinieerd als een object dat deel uitmaakt van ruimte en tijd met een zeer sterke zwaartekracht. Rondom het zwarte gat bevindt zich een sectie genaamd de waarnemingshorizon die straling eromheen uitzendt met een beperkte temperatuur.
Dit object wordt zwart genoemd omdat het alles absorbeert wat er dichtbij is en niet kan terugkeren, zelfs niet het licht met de hoogste snelheid.
Ja, dat is een korte uitleg van het zwarte gat . Enkele unieke feiten over Black Hole zullen in het volgende artikel staan.
Referentie:
- Een korte geschiedenis van de tijd, professor Stephen Hawking
- Eerste afbeelding van een zwart gat
- Wat gebeurt er in een zwart gat
- De vorming van een zwart gat
