Swartkolk: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
Uitgebrei, besig
Lyn 22:
 
===Algemene relatiwiteit===
[[Lêer:Accretion disk.jpg|duimnael|250px|regs|'n Afbeelding van 'n swartkolk met 'n begeleiderstermetgeselster (geel) wat sy [[Roche-lob]] gevul het. Gas uit die begeleidermetgesel val na die swartkolk en vorm 'n akkresieskyf (blou). 'n Deel word loodreg met veelbaie energie uitgespu in die vorm van fonteine aan beide pole.]]
[[Albert Einstein]] se teorie van [[algemene relatiwiteit]] beskryf hoe driedimensionale ruimte gekrom word in 'n vierde dimensie hoe groter die massadigtheid. Indien die massadigtheid 'n sekere perk oorskry, word die ruimte sodanig gekrom dat invallende materiaal (selfs ook ligstrale) vir ewig binne die ruimtegebied sal rondreis en nooit weer in ons driedimensionale ruimte 'n verskyning sal maak nie.
 
Lyn 32:
 
=== Kwantummodel ===
[[Lêer:Black Hole Milkyway.jpg|duimnael|regs|250px|'n FiktieweVoorgestelde afbeelding van 'n swartkolk van sowat 10 sonmassas, soos vanop 'n 600afstand kilometervan afstand600 km gesien.]]
Volgens [[kwantummeganika]] ontstaan virtuele partikelpare egter spontaan en gedurig regoor die heelal, en vernietig mekaar 'n kort rukkie later wedersyds. Só bly die netto energie van die heelal konstant, maar fluktueer steeds in die ultrakorttermyn. In 1974 het [[Stephen Hawking]] wiskundig bewys dat van hierdie virtuele partikels spontaan so sal ontstaan dat een binne die waarnemingshorison is, terwyl die ander een buite die membraan is. Weens die ruimtekromming kan die twee nou nooit bymekaar uitkom om mekaar te vernietig nie. Dus eindig een partikel met positiewe energie in ons [[3D|driedimensionale ruimte]] terwyl die ander een met negatiewe energie in die swartkolk bly, waar dit met 'n ander partikel sal bots en die twee mekaar vernietig. So verloor die swartkolk dan 'n partikel in die proses. Na 'n voldoende lang tyd (en sover ons kennis strek, kan die heelal vir ewig bestaan) sal al die partikels binne die swartkolk so vernietig word.
 
Lyn 42:
 
== Waarneming ==
Die moeilikheid met die waarneem van swartkolke in die heelal is dat hulle deurweens hul sterkesterk swaartekragvelde geen lig kan uitstraal nie. Waarnemings van hierdie hemelliggame geskied gevolglik indirek, waar moontlik, byvoorbeeld deur die gedrag van sterre in die onmiddellike nabyheidomgewing te bestudeer.
 
Gas van 'n nabye ster word na die swartkolk aangetrek en beskryf 'n baan om die kolk heen, wat 'n sogenaamde akkresieskyf (aangroeiskyf) vorm. Aangesien die materie aan die binnekant van die skyf snellervinniger draai as die lae wat verder geleë is, ontstaan daar wrywing. Hierdie wrywing veroorsaak röntgenstraling, wat met 'n röntgenteleskoop waargeneem kan word. Die bestaan van andereander swartkolke word afgelei uit die bewegings van een enkele ster of 'n dubbelster wat om iets heen wentel wat onsigbaar is.
 
In die sentrummiddel van die [[Melkweg]] word waarskynlik 'n swartkolk aangetref: [[Sagittarius A*]]*. Die massa hiervan kan bepaal word deur die bane van die sterre te bestudeer wat hulle in die buurtomgewing van die sentrummiddel van die Melkweg bevind. Die kolk word op ongeveer 3,7 miljoen [[sonmassa]]s geskat.
 
In die buurtomgewing van 'n swartkolk word nuwe sterre gevorm.<ref>http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7574255.stm</ref>
 
==Vorming en evolusie==
===Swaartekraginstorting===
Swaartekraginstorting vind plaas wanneer ’n liggaam se interne [[druk]] nie meer genoeg is om die liggaam se swaartekrag teen te werk nie. By sterre gebeur dit gewoonlik óf wanneer die ster nie meer genoeg "brandstof" het om sy temperatuur deur [[nukleosintese]] te handhaaf nie óf omdat ’n ster wat stabiel sou gewees het materie op so ’n manier bykry dat dit nie sy kerntemperatuur laat styg nie. In albei gevalle is die ster se temperatuur nie hoog genoeg om te keer dat dit onder sy eie gewig instort nie.<ref name="Carroll5.8">{{harvnb|Carroll|2004|loc=Section 5.8}}</ref>
 
Die instorting kan gekeer word deur die [[Ontaarde materie|ontaardingsdruk]] van die ster se bestanddele wat die kondensasie van materie in ’n eksotiese digter toestand teweegbring. Die gevolg is een van verskeie soorte kompakte sterre. Watter soort vorm, hang af van die massa van die oorblyfsel van die oorspronklike ster nadat die buitenste lae weggeblaas is. Sulke ontploffings en pulsasies lei tot [[planetêre newel]]s.<ref>{{cite book |title=Planetary Nebulae and How to Observe Them |edition=illustrated |first1=Martin |last1=Griffiths |publisher=Springer Science & Business Media |year=2012 |isbn=978-1-4614-1781-1 |page=11 |url=https://books.google.com/books?id=Q2aURFWBI8EC |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20161203011053/https://books.google.com/books?id=Q2aURFWBI8EC |archivedate=3 Desember 2016}} [https://books.google.com/books?id=Q2aURFWBI8EC&pg=PA11 Uittreksel uit bl. 11]</ref> Hierdie massa kan aansienlik kleiner wees as dié van die oorspronklike ster. Oorblyfsels wat meer as {{val|5|ul=mson}} (5&nbsp;sonmassas) is, word geskep deur sterre wat voor hulle instorting meer as {{val|20|u=mson}} was.<ref name="Carroll5.8" />
 
As die massa van die oorblyfsel meer as sowat {{val|3|u=mson}} tot {{val|4|u=mson}} is, (die [[Tolman-Oppenheimer-Volkoff-limiet]])<ref name="OV1939">{{Cite journal |last=Oppenheimer |first=J. R. |last2=Volkoff |first2=G. M. |date=1939 |title=On Massive Neutron Cores |journal=Physical Review |volume=55 |issue=4 |pages=374–381 |doi=10.1103/PhysRev.55.374 |ref=harv |bibcode=1939PhRv...55..374O}}</ref>, is die ontaardingsdruk van [[neutron]]e nie eens genoeg om die instorting te keer nie – of dit was omdat die ster aanvanklik ’n groot massa gehad het of omdat die oorblyfsel bykomende massa vergader het deur die akkresie van materie. Niks is kragtig genoeg om die instorting te keer nie.<ref name="Carroll5.8" />
 
Die instorting van swaar sterre (met ’n groot massa) is vermoedelik verantwoordelik vir die vorming van swartkolke met die massa van ’n ster. Stervorming in die vroeë heelal kon gelei het tot baie swaar sterre, wat ingestort en swartkolke van tot {{val|e=3|u=mson}} gevorm het. Hierdie swartkolke kon die saad gewees het vir die supermassiewe swartkolke in die middel van die meeste sterrestelsels.<ref name="ReesVolonteri">{{Cite book |first1=M. J. |last1=Rees |first2=M. |last2=Volonteri |chapter=Massive black holes: formation and evolution |title=Black Holes from Stars to Galaxies – Across the Range of Masses |journal=Black Holes from Stars to Galaxies – Across the Range of Masses |volume=238 |editor1-first=V. |editor1-last=Karas |editor2-first=G. |editor2-last=Matt |pages=51–58 |date=2007 |isbn=978-0-521-86347-6 |arxiv=astro-ph/0701512 |bibcode=2007IAUS..238...51R |doi=10.1017/S1743921307004681}}</ref>
 
Daar is ook al voorgestel supermassiewe swartkolke met massas van meer as ~10<Sup>5</sup>{{val|u=mson}} kon gevorm het ná die direkte instorting van gaswolke in die jong heelal.<ref name="pacucci2016">{{cite journal |last1=Pacucci |first1=F. |last2=Ferrara |first2=A. |last3=Grazian |first3=A. |last4=Fiore |first4=F. |last5=Giallongo |first5=E. |title=First Identification of Direct Collapse Black Hole Candidates in the Early Universe in CANDELS/GOODS-S |journal=Mon. Not. R. Astron. Soc. |volume=459 |issue=2 |year=2016 |pages=1432 |doi=10.1093/mnras/stw725 |arxiv=1603.08522 |bibcode=2016MNRAS.459.1432P}}</ref> Kandidate vir sulke voorwerpe is gevind in waarnemings van die vroeë heelal.<ref name="pacucci2016" />
 
===Aangroeiing===
Wanneer ’n swartkolk ontstaan, kan dit aanhou groter word deur die opneming van bykomende materiaal. Enige swartkolk sal voortdurend gas en stof uit sy omgewing absorbeer. Dit is vermoedelik die hoofmanier waarop supermassiewe swartkolke ontstaan.<ref name="ReesVolonteri" /> Swartkolke kan ook met ander voorwerpe soos sterre of selfs ander swartkolke saamsmelt. Dit is vermoedelik belangrik in die vroeë aangroeiing van supermassiewe swartkolke, wat kon gevorm het deur die opneming van kleiner voorwerpe.<ref name="ReesVolonteri" />
 
== Galery ==
Line 54 ⟶ 69:
Lêer:Zwart gat in centrum melkweg.jpg|Hierdie opname toon die sentrum van die [[Melkweg]] in vals kleure. Die helder punt in die middel is 'n uitbarsting van [[röntgenstraling]] in die buurt van [[Sagittarius A]]<sup>*</sup>. Die stralingsintensiteit het minuut vir minuut geweldig toegeneem, vir drie uur aangehou en daarna vervaag. Waarskynlik het hier gas in die swartkolk geval.<ref>NASA/MIT/F.Baganoff et al</ref>
Lêer:Ssc2004-10c.jpg|Swartkolke is per definisie onsigbaar, maar daar is wel indirekte aanduidings. Byvoorbeeld ontstaan daar gereeld röntgenstraling wat soms (soos in hierdie geval) in infrarooi en sigbare lig omgeskakel word.
Lêer:Black hole lensing web.gif|'n Simulasie van 'n swartkolk wat die beeld van 'n verbygaande sterrestelsel in die agtergrond vervorm en selfs 'n ring van lig veroorsaak. By egte waarnemings gaan dit gereeld om kleinere beelde van sterrestelsels en kwasars as in hierdie simulasie.
</gallery>