Video

Transcriptie

Zwarte gaten zijn een van de gekste dingen die er bestaan

Ze lijken alle logica aan hun laars te lappen

Waar komen ze vandaan? En wat gebeurt er als je in een zwart gat valt?

In Een Notendop Door Kurzgesagt

Sterren zijn zijn ongelofelijk zware verzamelingen van vooral waterstof atomen

die als enorme gaswolken onder hun eigen zwaartekracht in elkaar zakken

In hun kern plet kernfusie waterstofatomen samen tot helium, waarbij een enorme hoeveelheid energie vrijkomt

Deze energie, in de vorm van straling, duwt tegen de zwaartekracht

Waardoor er een delicate balans ontstaat tussen de twee krachten

Zolang er kernfusie plaatsvindt in de kern, blijft een ster stabiel

Maar voor sterren met veel meer massa dan onze eigen zon

zorgen de hitte en de druk in de kern dat ze zwaardere elementen kunnen fuseren

totdat ze bij ijzer uitkomen

In tegenstelling tot alle elementen die eerder kwamen,

komt bij het fusieproces waar ijzer uit voortkomt geen energie vrij

Er bouwt zich ijzer op in de kern van de ster, totdat een kritieke hoeveelheid is bereikt

En de balans tussen straling en zwaartekracht is ineens verstoord

De kern zakt in elkaar

Binnen een fractie van een seconde implodeert de ster

Zich bewegend met ongeveer een kwart van de lichtsnelheid

Waardoor er nog meer massa in de kern komt

Het is op dit moment dat alle zwaardere elementen in het universum worden gecreëerd

wanneer de ster sterft in een supernova explosie

Dit produceert of een neutronenster of, als de ster massief genoeg is,

stort de hele massa van de kern in elkaar tot een zwart gat

Als je naar een zwart gat zou kijken, wat je echt zou zien is de waarnemingshorizon

Iets dat de waarnemingshorizon probeert over te steken, moet sneller dan het licht reizen om te ontsnappen

In andere woorden: het is onmogelijk

Dus zien we alleen een zwarte bol, die niets reflecteert

Maar als de waarnemingshorizon het ‘zwarte’ gedeelte is, wat is dan het ‘gat’ gedeelte van het zwarte gat?

De singulariteit

We weten niet precies wat het is

Een singulariteit zou een oneindige dichtheid kunnen hebben

Wat betekent dat alle massa geconcentreerd is in een enkel punt in de ruimte zonder oppervlakte of volume

Of iets compleet anders

Op dit moment weten we het gewoon niet

Het is als een ‘delen door nul’ foutmelding

Trouwens, zwarte gaten zuigen niet dingen op als een stofzuiger

Als we de zon zouden omwisselen voor een zwart gat met dezelfde massa

zou er niet veel veranderen voor de aarde. Behalve dat we natuurlijk dood zouden vriezen

Wat zou er met je gebeuren als je in een zwart gat viel?

De ervaring van tijd is anders rondom een zwart gat

Van buiten, lijk je langzamer te gaan als je de waarnemingshorizon nadert

Dus tijd gaat langzamer voor jou

Op een bepaald moment lijkt het alsof je stilstaat in de tijd, langzaam rood wordt, en verdwijnt

Terwijl je vanuit jouw perspectief het universum snel vooruit ziet spoelen, alsof je in de toekomst kijkt

Op het moment weten we niet wat er daarna gebeurt, maar we denken dat het een van twee mogelijkheden is

Eén: je sterft een snelle dood

Een zwart gat verbuigt de ruimte zo sterk,

dat zodra je de waarnemingshorizon voorbij gaat er maar één mogelijke richting is

Je kan dit letterlijk nemen. In de waarnemingshorizon kun je maar één kant opgaan

Het is alsof je in een zeer smal steegje bent, dat achter je dicht gaat na elke stap

De massa van een zwart gat is zo geconcentreerd

dat op een bepaald punt zelfs binnen kleine afstanden van een paar centimeter

dat de zwaartekracht miljoenen keren meer kracht uitoefent op verschillende onderdelen van je lichaam

Je cellen worden verscheurd, terwijl je lichaam zich steeds meer en meer uitrekt

totdat je een hete stroom van plasma bent, van één atoom breed

Twee: je sterft een zeer snelle dood

Heel snel nadat je de waarnemingshorizon voorbij bent gegaan, tref je een muur van vuur

en wordt je binnen een oogwenk vernietigd

Geen enkele van deze opties zijn erg aangenaam

Hoe snel je zou sterven hangt af van de massa van het zwarte gat

Een kleiner zwart gat zou je vermoorden voordat je zelfs de waarnemingshorizon voorbij bent gegaan

terwijl je waarschijnlijk in een supermassief zwart gat voor een aardig tijdje zou kunnen reizen

Als een ezelsbruggetje: hoe verder je van de singulariteit bent, hoe langer je leeft

Zwarte gaten komen in verschillende formaten

Er zijn stellaire massa zwarte gaten met een paar keer de massa van de zon,

en de diameter van een asteroïde

En dan zijn er supermassieve zwarte gaten, die we in het centrum van elk sterrenstelsel vinden,

en zich voor miljarden jaren hebben gevoed

Op het moment is het grootste supermassieve zwarte gat dat we kennen S5 0014+81

Veertig miljard keer de massa van onze zon

Het heeft een diameter van 236,7 miljard kilometer

Wat 47 keer de afstand is van de zon naar Pluto

Ook al zijn zwarte gaten zo krachtig,

ze zullen uiteindelijk verdampen dankzij een proces genaamd Hawking straling

Om te begrijpen hoe dit werkt, moeten we naar lege ruimte kijken

Lege ruimte is niet echt leeg,

maar is gevuld met virtuele deeltje die plotseling ontstaan en elkaar weer vernietigen

Wanneer dit gebeurt aan de rand van een zwart gat,

wordt een van de virtuele deeltjes in het zwarte gat getrokken,

en de ander zal ontsnappen en een echt deeltje worden

Dus het zwarte gat verliest energie

Dit gebeurt ongelofelijk langzaam aan het begin, en gaat sneller zodra het zwarte gat kleiner wordt

Wanneer het gat een massa heeft van een grote asteroïde, straalt het gat op kamertemperatuur uit

Wanneer het de massa van een berg heeft, straalt het ongeveer de warmte van onze zon uit

En in de laatste seconde van z’n leven,

straalt het zwarte gat weg met de energie van miljarden kernbommen in een enorme explosie

Maar dit proces is ongelofelijk langzaam

Het kan voor de grootste zwarte gaten die we kennen een googol jaren duren voordat ze zijn verdampt

Dit is zo lang, dat wanneer het laatste zwarte gat verdampt, er niemand zal zijn om het waar te nemen

Het universum zal lang daarvoor onbewoonbaar zijn geworden

Dit is niet het einde van ons verhaal

Er zijn nog veel meer interessante ideeën over zwarte gaten

We zullen die ontdekken in deel twee

Speciale dank aan Fraser Cain voor zijn hulp bij deze video

Trouwens, we hebben een aantal Kurzgesagt bureaubladachtergronden gemaakt in 4K

voor diverse schermgroottes

Je kan ze halen van onze Patreon pagina, wat ons ook helpt om meer videos te maken

Zoals in deze december, de eerste maand ooit met drie videos