Het centrum van het Melkwegstelsel:

Door Candice Simionescu gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

Het centrum van het Melkwegstelsel:

Ik liep te denken aan een verre reis naar nog meer moois aan de ‘randen’ van het Universum, maar besloot om dichtbij huis te blijven, want een afstandje van 27.000 lichtjaar valt toch best te overzien. Waar hebben we het over? Over een peanuts afstand van 256.500.000.000.000.000 km. 256 biljard, 500 biljoen kilometers. Maar zonder gekheid, gezien de gigantische afstanden in het Universum mag je dit bijna als een heel klein stukje beschouwen. https://tallsay.com/page/4294997695/de-rand-van-ons-universum

In dit artikel rekende ik uit dat de afstand van ons tot de ‘rand’ van het bekende Universum, wat 12,5 miljard lichtjaar is omgerekend in kilometers 118.750.000.000.000.000.000.000 km (118 triljard, 750 triljoen) is. Dat is maar liefst 462.963 keer zo ver als de afstand waar we het nu over gaan hebben. Het centrum van het Melkwegstelsel.

 

 

 

 

Het centrum van het Melkwegstelsel:

In zo’n beetje elk zich/haarzelf ietwat respecterend sterrenstelsel bevind zich wel een zwart gat in het centrum, zo ook in ons Melkwegstelsel …. maar dat is dus niet waar. Daar bevind zich namelijk een super zwaar Zwart Gat (Sagittarius A), maar dat is niet de enige …. er zwermen naar schatting iets van tienduizend Zwarte Gaten rond in het centrum van het Melkwegstelsel. Sagittarius A is niet het Zwarte Gat, dat bevind zich daarin.

Sagittarius A:

Sagittarius A is een hele compacte bron van radiostraling en de naam zegt het al … het bevind zich in de richting van het sterrenbeeld Boogschutter (Sagittarius) en bestaat uit drie onderdelen.

A: Sgr A Oost … restanten van een Supernova.

B: Sgr A West … een gebied van geïoniseerde* gassen en andere materie.

C: Sgr A* … een puntbron met intense radiostraling.

*Ioniseren = Het procedé waarbij elektronen aanneutrale moleculen of atomen worden onttrokken of waarbij deze juist naar neutrale moleculen of atomen worden overgebracht.

En onderzoeken wijzen uit dat om en nabij de positie van Sgr A* een superzwaar massief Zwart Gat bevindt. Dit Zwarte monster heeft een massa van ca. 3,7 miljoen keer die van onze Zon en de massa van de Zon is; 1,989 plus nog 30 nullen kilogram. En dat dan dus 3,7 miljoen keer maakt een massa van 7.359.300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg. Probeer het maar niet uit te spreken. Toch doen? Goed u uw zin: U begint dan met zeven Septiljoen. Een getal met 42 nullen. Maar het is dus echt een monsterlijk groot Zwart Gat, maar gelukkig voor alles in haar buurt houdt ze van slapen en is ze dus amper actief. Onderzoeken hebben uitgewezen dat ze per dag slechts één planetoïde eet en dat valt dus best mee. Ik eet ook niet echt veel. Er bevinden zich diverse sterren in een baan rondom dit Zwarte Gat die met een gigasnelheid van 17.700.000 kilometer per uur rond dit monster draaien. En die hebben toch rond de 13,5 jaar nodig om een rondje om het Zwarte Gat af te leggen.

Ik kan me voorstellen dat u nu iets heeft van: “Hallo, het is zaterdagochtend en mijn hoofd staat niet naar zulke mega getallen!” maar ik betwijfel of die sterren zich daar iets van aantrekken. Die jagen gewoon elk uur met die snelheid door.

10.000 Zwarte Gaten:

Naar schatting zwermen er dus zo’n 10.000 zwarte (gelukkig veel kleiner dan het monster) rond in het centrum van het Melkwegstelsel en die zwermen pittig dicht bij elkaar in de buurt rond. Allemaal in een gebied van hooguit een paar lichtjaar. En een lichtjaar is in dat perspectief helemaal niets.

Alle Zwarte Gaten zuigen met hun sterke zwaartekracht alle materie op uit hun omgeving, en zelfs licht kan er nooit uit ontsnappen. Wetenschappers kunnen echt zeg maar opgewonden raken van een onderzoek naar een Zwart Gat, want zulke onderzoeken leiden keer op keer tot een beter begrip van de fundamentele eigenschappen van ruimte, tijd en materie.

Mocht u zich nou toch zorgen maken dat u (en wij allemaal inclusief ons complete Zonnestelsel wel eens als maaltijd zou kunnen gaan fungeren van deze slokops dan verwijs ik u alleen maar eventjes naar dit getal: 256.500.000.000.000.000 km. Dus de afstand tot het centrum van de Melkweg en ja dat is in Universele afstanden niet ver, maar wel royaal ver genoeg af van de aantrekkingskracht van dat monster en die andere 10.000 Zwarte Gaten.

 

 

 

 

Maar wat zijn die Zwarte Gaten nou precies? Hebben ze nut? Wat doen ze naast planeten en sterren eten?

Ik heb er al eens eerder een artikel over geschreven, maar die is even niet beschikbaar.

Zwarte Gaten zijn zijn een soort kosmische stralingsgeneratoren. Ze zetten invallende materie om in intense straling.

Een zwart gat is een gebied in het heelal met een extreem sterk zwaartekrachtsveld. Bij een zwart gat is zelfs de enorme snelheid van het licht (300.000 km per seconde) onvoldoende om uit de greep van de zwaartekracht los te komen. Er kan dus niets uit een zwart gat ontsnappen, zelfs geen licht. Een zwart gat is in feite een eenrichtingsdeur in het heelal: je kunt alleen naar binnen, maar nooit meer naar buiten.

Hebben ze nut?

Er wordt doorgaans gezegd dat alles wat bestaat nut heeft … nou Zwarte Gaten hebben geen nut. Nog niet tenminste. Er is nog niks nuttigs gevonden aan Zwarte Gaten. Maar …. het zou zomaar wel handig … dus nuttig kunnen zijn als er een heel klein Zwart Gat in de directe omgeving van de Aarde zou bestaan. Te klein om vervelend voor ons te worden, maar groot en sterk genoeg om alles wat in dit stukje ruimte aan ruimteafval rondzweeft op te slokken. En zo’n kleintje zou iedereen op Aarde van schone energie kunnen voorzien … dat is een groot Wereldprobleem minder. En er zijn wetenschappers, waaronder de overleden Stephen Hawking, die serieus van mening zijn dat je zo’n Zwart Gat zou kunnen ombouwen tot een tijdmachine. Daar heb ik mijn twijfels over, want je kan er wel in, al wordt je dan helemaal uit elkaar getrokken, eruit komen gaat niet en om te bouwen in een Zwart Gat zal je toch echt in en uit moeten kunnen reizen.

Ik had het over energie van een Zwart Gat voor de hele Wereld.

Eigenlijk kan dat niet, maar eigenlijk kan zoveel niet wat achteraf toch kon. En dus kan dit ook. Ja? Ja! Maar het kan alleen als het zwarte gat ronddraait, en omgeven wordt door een schijf van heet gas. De zwaartekracht van het roterende zwarte gat vervormt dan namelijk de omringende ruimte. De magnetische veldlijnen in de gasschijf raken daardoor vervolgens strak opgewonden. Het gevolg is dat het zwarte gat een beetje wordt afgeremd, en het binnendeel van de gasschijf extra wordt dan verhit.

Hoe eindigt een Zwart Gat?

Dit kopieer ik even in zijn totaliteit, want het is een geweldige uitleg en om dat dan om te zetten in eigen bewoordingen is feitelijk onzin.

Een zwart gat komt aan zijn einde doordat het continu Hawkingstraling uitzendt - zie de Bron hieronder. Door het uitzenden van die straling wordt het zwarte gat lichter. Hoe zwaarder een zwart gat, hoe minder Hawkingstraling het uitzendt. Dat betekent dat een zwaar zwart slechts heel langzaam "verdampt". Maar naarmate het meer massa heeft verloren, en dus lichter wordt, zal de "verdamping" steeds sneller gaan. Het laatste restje van het zwarte gat (dat dan nog maar heel weinig weegt) zal heel snel "verdampen" - het zwarte gat eindigt dus met een felle lichtflits. Natuurlijk wordt een zwart gat alleen dan kleiner door deze Hawkingstraling, wanneer het meer massa verliest aan Hawkingstraling dan het ontvangt door materie op te zuigen. In het huidige heelal worden *alle* zwarte gaten zwaarder - ook zwarte gaten die geen materie om zich heen hebben die ze kunnen opzuigen. Zulke zwarte gaten verliezen weliswaar een beetje energie doordat ze Hawkingstraling uitzenden, maar daar staat tegenover dat ze *meer* energie ontvangen doordat ze de kosmische achtergrondstraling opzuigen. Ter vergelijking: de Hawkingstraling van een zwart gat dat dezelfde massa heeft als onze zon, komt overeen met een temperatuur van 60 nK (60 miljardste van een Kelvin). De temperatuur van de kosmische achtergrondstraling is ongeveer 2,7 K, dus vele malen hoger. Het "verdampen" gaat overigens uitermate traag. Neem een zwart gat met dezelfde massa als onze zon. Wanneer dat zwarte gat nooit meer materie kan opzuigen, en wanneer we de kosmische achtergrondstraling niet meerekenen, duurt het [een 2 met 76 nullen erachter] jaren voordat het zwarte gat zal zijn "verdampt". Mét kosmische achtergrondstraling duurt het "verdampen" zelfs nóg langer.

Note: Hawkingstraling is uiteraard vernoemt naar Stephen Hawking:

Hawkingstraling of Bekenstein-Hawkingstraling is straling die een Zwart Gat ten gevolge van kwantumeffecten uitzendt. Deze straling is genoemd naar Stephen Hawking die de theoretische onderbouwing leverde. Jacob Bekenstein is de natuurkundige die voorspelde dat zwarte gaten een temperatuur hebben die boven het absolute nulpunt ligt en dat ze entropie hebben.

Entropie:

Het is op het meest fundamentele niveau een maat voor de wanorde of de ontaarding in een systeem of liever de werkelijke waarschijnlijkheid, als het aantal mogelijke moleculaire configuraties van een macroscopische toestand (in termen van macroscopische grootheden druk, temperatuur, etc.) gedeeld door het totale aantal mogelijke moleculaire configuraties.

En dat klinkt heel moeilijk … maar is het niet. Neem een glas en vul het met bijvoorbeeld Zeven Up en doe er ijsblokjes in … die gaan op den duur smelten en dat is een voorbeeld van entropie.
Genoeg natuurkunde voor de zaterdagochtend.

 

 

 

 

*Candice*

15/09/2018 11:43

Reacties (8) 

1
05/11/2018 17:28
Alweer boeiende kost. Mooi artikel!
1
06/11/2018 00:39
2
15/09/2018 13:41
Ben ik een mafkees als ik zeg dat dit soort artikelen voor mij perfecte weekendontspanning is? ;-)
15/09/2018 14:01
Ja ... maar troost je, ik schijn ook een beetje iets van maf te zijn heb ik wel eens ergens gelezen. ;-)
1
15/09/2018 12:07
Poehhh....vanavond nog maar eens lezen...
Eerst boodschappen doen.
1
15/09/2018 12:49
Je bracht me op een idee. ;-)
1
15/09/2018 18:21
Wat moet ik mij voorstellen onder 'verdampen'? Dat vaste materie die opgeslokt wordt tot gas wordt? En dat bij de nodige afkoeling dat gas (zeg maar die enorme gaswolken) weer vaste materie wordt?
Dan zou een zwart gat op den duur weer een nieuw sterrenstelsel moeten uitbraken. Materie wisselt wel van vorm (of consistentie) maar verdwijnt niet.
Die is er dus altijd geweest, ook vóór de 'oerknal.
Ik ga koffie zetten, voor vandaag geloof ik het wel.
1
15/09/2018 18:43
Daar ben ik ook nog niet helemaal uit. Het is iets bijzonders en ik denk dat er niemand is die precies weet hoe en of een Zwart gat daarna nog door evalueert in wat voor vorm of materie dan ook. Hawkings zegt ook dat niet alles wordt opgeslokt, maar dat veel blijft hangen in de rand van een zwart gat. Zo ongeveer zei hij het, maar dan even wetenschappelijker.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert