Zwarte Gaten Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde

Presentatie over: "Zwarte Gaten Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde"— Transcript van de presentatie:

1 Zwarte Gaten Prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde
Radboud Universiteit Nijmegen

2 Overzicht: Wat is een zwart gat? Bizarre effecten rond een zwart gat
Waar vinden we zwarte gaten? Is een zwart gat werkelijk zwart?

3 Een zwart gat: ‘Een zwart gat is een object waarbij de
ontsnappingsnelheid hoger is dan de lichtsnelheid (vesc > c = km/s)’ Een zwart gat kan elke massa hebben!

4 Een zwart gat: Correcte beschrijving van ruimte en tijd rond
een zwart gat: algemene relativiteistheorie Albert Einstein Correcte beschrijving van natuurwetten binnen een zwart gat: ?????

5 Ontsnappingsnelheid Ontsnappingsnelheid: nodig om los te komen
van een object = vrije valsnelheid op een object ,

6 Ontsnappingsnelheid Ontsnappingsnelheid: een combinatie van
de straal en de dichtheid van een object vesc (Aarde) = 11 km/s vesc (Zon) = 600 km/s vesc (NS) = 0.5 c

7 Een zwart gat Wanneer is de ontsnappingsnelheid c ?
Rsch = Schwarzschild straal

8 Een zwart gat Grootte van de Schwarzschild straal: Voor :
M = 1 Mzon : Rsch = 3 km M = 1 Maarde : Rsch = 9 mm M = 1 Mmens : Rsch ~ 1 x m

9 De Schwarzschild straal
Wat is de Schwarzschild straal? Dit is een informatie-barriere: informatie kan wel van buiten naar binnen,maar niet andersom Rsch = ‘Event horizon’ Rsch Wel er in, niet eruit

10 Golflengte wordt langer: roodverschuiving
Fysische effecten Rood verschuiving: een foton verliest energie op weg naar buiten Deeltjes Fotonen R2 Erin: energiewinst Eruit: energieverlies Golflengte wordt langer: roodverschuiving

11 Fysische effecten Ultieme roodverschuiving Als: Getijde krachten:
Het verschil in aantrekkingskracht over twee kanten van een object F1 F2

12 Voor een zwart gat: getijdekrachten trekken je uit elkaar
Fysische effecten Voor een zwart gat: getijdekrachten trekken je uit elkaar

13 Laatste stabiele baan: R2 = 3 Rsch
Fysische effecten Stabiele banen rond een zwart gat? Ver weg: ja! In de limiet gaat Algemene Relativiteits Theorie naar Newtoniaanse zwaartekracht Heel dichtbij: nee: gevolg van ART Laatste stabiele baan: R2 = 3 Rsch

14 Fysische effecten Zwart gat heeft geen ‘haar’:
Alleen een massa en een rotatiesnelheid Geen lading en geen magneetveld

15 Hoe zien we een zwart gat?
We zien een zwart gat door gas/object dat er omheen beweegt

16 Hoe zien we een zwart gat?
We zien een zwart gat door gas/object dat er omheen beweegt

17 Waar vinden we zwarte gaten
In dubbelstersystemen: In centra van sterrenstelsels:

18 Ook in de Melkweg? Ja!

19 Mbh ~ 4 miljoen Zonsmassa’s
Ook in de Melkweg? Ja! Mbh ~ 4 miljoen Zonsmassa’s

20 Hoe maken we zwarte gaten?
In de Big Bang (alle massa’s mogelijk) In Supernova explosies Door botsingen van zwarte gaten

21 Kunnen we dit zien? Misschien:electromagnetisch
Zeker: in zwaartkrachtstraling

22 Zijn ze echt zwart? Niet helemaal: Hawking straling
Anti-deeltje deeltje Uiteindelijk (τHawking >> τhubble) kan het zwarte gat verdampen