Het
zwarte gat.
Een vrij grote massa, laat ons aannemen een ster, is een relatief onstabiel
evenwicht van krachten. Het gravitatieveld van deze massa trekt haar materie
naar binnen. Deze kracht wordt echter in evenwicht gehouden door de geproduceerde
warmte en radioactiviteit, die de materie weer naar buiten drijven. Wanneer
deze nucleaire oven uitgeput raakt door een tekort aan brandstof, dan blijft
de gravitatiekracht alleen over. Deze brengt de balans uit evenwicht en
de materie stort in elkaar met een onvoorstelbare kracht. Dit scenario
is vroeg of laat bestemd voor ieder ster.
Wat er verder gebeurt hangt direct samen met haar omvang. Wanneer het
een kleine ster betreft zoals onze zon met een betrekkelijk zwak gravitatieveld,
zal ze inkrimpen tot een "Witte Dwerg" met een diameter van circa 10000
kilometer. Indien echter haar massa één- tot viermaal groter
is dan onze zon zal ze verder kunnen inkrimpen waardoor de omringende elektronen
rond de atomen in de nucleonen worden gedrukt. Tijdens zulk proces ontstaat
een neutronenster.
Tot nu toe hebben wij erg energierijke objecten besproken, objecten
die een enorm krachtige radioactiviteit uitstralen, maar voor het vormen
van een Zwart Gat is nog meer nodig. Wij gaan dus nog een stadium verder.
Op zijn minst 1 % van de gekende sterren hebben een massa die tienmaal
deze van onze zon overtreft. Er bestaan zelfs nog grotere. Wanneer deze
ineenstorten bestaat er geen mogelijkheid om deze immense gravitatiekrachten
te stoppen. Zij blijven krimpen totdat ze een "Zwart Gat " vormen.
Deze afwijkingen in de ruimte, die zo een krachtige gravitatiefocus
vormen dat niets, zelfs geen licht, eruit kan ontsnappen, vormen een degelijk
bewijs dat licht een duidelijk deeltjeskarakter heeft.
Deze superzware sterren drukken hun massa samen tot een punt, tot een
onvoorstelbaar zwaar stukje materie. Alles verdwijnt in het Zwarte Gat
en komt nooit meer uit tevoorschijn. Omdat licht eveneens verdwijnt zijn
deze objecten onzichtbaar.
Alle veronderstellingen in verband met het Zwarte Gat zijn gebaseerd
op twee denkwijzen. Als eerste mogelijkheid is het Zwarte Gat omringd door
een bewogen horizon, en dit is het enige wat wij kunnen vaststellen. Op
de grens van onzichtbaarheid zal de lichtsnelheid dalenen zal de tijd stoppen.
De tweede mogelijkheid voor dit verschijnsel is dat achter deze bewogen
horizon de fysische wetten in elkaar storten in een toestand van vreemdheid.
Wat wij met vreemdheid bedoelen weet niemand. Het is alleen buiten deze
bewogen horizon dat de normale fysische wetten geldig zijn en dat het Zwarte
Gat materie aantrekt van aangrenzende sterren, en rond zich ringen van
materie vormt. Wij kunnen hiervan afleiden dat dit samensmeltingsproces
zeker een sterke röntgenstraling zal produceren.
Hedendaagse astronomen zijn zeker van het bestaan van Zwarte Gaten,
zij gebruiken bovengenoemde detectiesystemen als richtsnoer en denken er
enkele gevonden te hebben.
De meeste sterren komen voor in paarvorm en houden elkaars omloopbaan
in evenwicht. Men neemt eveneens aan dat ook onze zon een begeleider heeft,
waarnaar men op dit ogenblik aan het zoeken is. De ster Cygnus X-I heeft
een omloopbaan die erop wijst dat zij een begeleidster heeft, maar deze
is onzichtbaar, en gezien de karakteristieken is men bijna zeker dat het
hier om een Zwart Gat gaat. Het lijkt erop dat de zwarte ster gassen aantrekt
van haar buur en tevens een krachtige röntgenbron is, met zulke snelle
variaties dat ze erg compact van vorm moet zijn.
Een ander mogelijk teken van een Zwart Gat is de manier waarop zijn
zwaartekracht licht invangt dat van langs achter komt en zo een dubbelbeeld
schept, maar dit teken werd tot heden nog niet gerapporteerd.
Wanneer een Zwarte Gaten alleen maar gevormd kunnen worden door ineenstortende
sterren, dan moeten hun aantallen veelvuldig zijn. Er is nog een andere
mogelijkheid hoe een Zwarte Gat kan ontstaan, maar het moet dan wel uiterst
klein zijn.
Tijdens het turbulente ontstaan van het universum is het mogelijk dat
de ruimte hier en daar verdichtingen had, krachtig genoeg om gravitatieineenstortingen
te bewerkstelligen. Dit zou het vroegste 10-43 seconde na de start van
het universum zijn ontstaan, als wij de Big Bang theorie aannemen. Wat
daarvoor gebeurde kan mogelijk uitgelegd worden in termen van de quantum
mechanica. Een Zwart Gat dat in de bovenvermelde tijd ontstond zou erg
klein in omvang zijn geweest met een mogelijke straal van 10-35 meter.
Men moet zich dan indenken dat dit Zwarte Gat zeer snel is aangegroeid
en de omringende materie heeft opgeslokt.
Het is nu algemeen aanvaard dat zulk fenomeen in combinatie met materie-antimaterie
vrij stabiel kan zijn. Stabiel betekent dus hier een evenwichtstoestand
in beide richtingen. Het zou kunnen dat zulke systemen overleefd hebben
tot heden. Indien dit zo is dan zijn ze erg zeldzaam, gemiddeld zou men
dan met geluk enkele jaren nodig hebben om er één te vinden.
Als zij bestaan zullen ze spectaculaire antwoorden geven op vele vragen.
De samenstelling van een Zwart Gat kan ons alles vertellen over de
fundamentele deeltjes waaruit de materie bestaat. Een mogelijke stap dichter
bij Einstein’s droom van het eenmakend veld.
|