Leerastronomie

Om te kunnen begrijpen hoe een zwart gat kan ontstaan, zullen we eerst iets af moeten weten van de levenscyclus van een ster. Over hoe een ster wordt gevormd kun je lezen in de pagina over sterren. Maar om in het kort nog even snel een uitleg te geven, een ster wordt gevormd door een grote hoeveelheid gas, meestal waterstof, onder invloed van de werking van zwaartekracht begint in te storten. De kern van de ster wordt zodanig heet dat waterstof omgezet wordt in helium. Op een gegeven moment zal de waterstof in de ster, en de andere nucleaire brandstof, opraken. Zodra een ster gebrek aan brandstof krijgt, koelt de ster af en trekt samen. Wat er dan met zo'n ster kan gebeuren heeft uiteindelijk ernstige gevolgen voor sterren met een grote massa. De ster explodeert als een supernova en de kern stort in als een zwart gat.

De zwaartekracht van een zwart gat is enorm. Ze zeggen dan ook niet voor niets, zelfs licht kan niet ontsnappen. Dit heeft te maken met de ontsnappingssnelheid van het zwarte gat. De ontsnappingssnelheid van de aarde is 11,2 km/s, ongeveer 40.000 km per uur. Met deze snelheid ontsnap je aan de zwaartekracht van de aarde en vlieg je de ruimte in. Voor een zwart gat geldt er een andere snelheid, dit is ongeveer 300.000 km/s, het snelheid van het licht heeft een snelheid die daar net onder ligt, dus ook het licht kan niet ontsnappen aan de zwaartekracht van een zwart gat. Rondom een zwart gat is de waarnemingshorizon, dat een denkbeeldig oppervlak dat als grens fungeert. De aanwezigheid van een zwart gat kan worden afgeleid uit de interactie met andere materie, zoals zichtbaar licht. Materie dat langs een zwart gat beweegt kan zich ook vormen tot een duidelijke accretieschijf. Dit is een schijf rondom het zwarte gat waarin gas en stof uit de omgeving zich ophoopt. Het binnenste van deze schrijf is zo heet dat het oplicht en wat wij dan weer kunnen waarnemen. Zwarte gaten kunnen via een quantumeffect straling uitzenden waardoor ze langzaam verdampen. Deze straling wordt ook wel de Hawkingstraling genoemd.

Wat als de zon een zwart gat zou worden, en wij nog steeds op aarde zijn. Een zwart gat met een enorme zwaartekracht zou de aarde en alle planeten natuurlijk gelijk opslokken... nou... niet helemaal...het zou op aarde altijd donker zijn, want uit een zwart gat kan geen licht ontsnappen dus het licht rijkt ons niet meer, voor de rest zouden wij er niks van merken, de massa blijft gewoon hetzelfde, dat betekend dat de aarde en alle andere planeten gewoon zijn rondjes blijven draaien dit keer niet om de zon, maar om het zwarte gat.