Botsing tussen een 'licht' zwart gat en een zware ster

[Snowwie]

Wat zou er gebeuren als een zwart gat met een massa van 'slechts' enkele malen
de zon in botsing zou komen met een ster van 100 zonnemassa's (bv Eta Carinea)?

Zou het zwart gat in de ster verdwijnen, en dus zijn gehele massa overdragen op
de zware ster of zou de ster in z'n geheel in het zwart gat verdwijnen?

Of zouden ze nooit op elkaar botsen maar langs elkaar gaan? Het zwarte gat zal
dan een hele sliert gas met zich mee zeulen..

Maar even theoretisch : een directe botsing; tussen een zwart gat met 4 zonnemassa's en een superzware ster van 100 zonnemassa's:

Welk object gaat ten onder?

[Snowwie]

Zelf denk ik trouwens dat het zwart gat zich een weg baant naar de kern van de
zware ster en de gehele ster van binnenuit zal verslinden en hieruit één groot
zwaar zwart gat zal ontstaan van 104 zonnemassa's. (wellicht met wat minder
massa want er gaat altijd wel wat materie verloren).

[Osiris]

Hoe zou jij een zwart gat van 4 zonnenmassas's willen creeren? Dat is gewoon te weinig massa voor een gravitatie-kracht die je nodig hebt voor een zwart gat, dus dat gaat niet lukken.

Mocht het echter wel werken, dan lijkt mij het meest logische dat de superzware ster z'n massa in het zwarte gat gezogen wordt en daarbij verdwijnt

[Snowwie]

De limiet voor een witte dwerg ligt op 1,4 zonnemassa's max.
De limiet voor een neutronenster/pulsar ligt op 3 zonnemassa's max.
Alles daarboven kan inéénstorten tot een zwart gat.

[Osiris]

Hmm, ok, dan lijkt het mij dat zodra ze elkaar naderen het zwarte gat massa gaat "stelen"/opzuigen van de grote ster. Dat zie je ook bij dubbelsterren waarvan je 1 kleine, zware in het midden hebt en een grotere er omheen enzo

Zoiets denk ik:

[Verwijderd]

Eigenlijk wel heel erg interessante vraag. Als twee sterren zouden botsen dan zou er een enorme hoeveelheid energie vrijkomen, enkele grootte ordes groter dan een supernova. Maar aangezien een van de sterren een zwart gat is kan het zijn dat de energie direct door het zwarte gat wordt opgeslokt. Wat denk op zijn minst zichtbaar zal zijn is een enorme hoeveelheid hoogenergetische straling die zal uitgezonden worden door de materie die in het zwarte gat valt. Wat ook zeker kan ontsnappen zijn de gravitatie golven. Uiteindelijk zal het zwarte gat zich de kern van de ster terecht komen en daar de ster van binnenuit veroberen. Ik zou wel graag weten of zo'n ster dan meer of juist minder energie zal uitstralen. Men zou minder verwachten omdat het zwarte gat nu al het plasma opslokt, zodanig dat de temperatuur en druk daalt. Maar langs de andere kant zorgt de zwaartekracht van het zwarte gat misschien voor extra druk zodanig dat er meer kernfusies reacties kunnen plaatsvinden.

[Snowwie]

Moet je voorstellen dat een zwart gat met ongeveer 4 zonsmassa's slechts enkele
tientallen km groot is (althans de event horizon), en dit tot tegenstelling tot een
ster met een diameter van wellicht 500 tot 1000 miljoen km.

Dat is hetzelde als dit blokje --> ■ <-- die dan het zwart gat voorstelt vergelijken met
een bol van ongeveer 300 meter doorsnede.

Bovenstaande berekening gaat uit van een ster met een diameter van 500 miljoen
km en een zwart gat van 25 km. De verhouding is dan 1 op 20 miljoen. Het hokje
is ongeveer 1,5mm breed x 20 miljoen = 300 meter

[ Voor 14% gewijzigd door Snowwie op 17-05-2004 14:13 ]

[Verwijderd]

De kans dat ze daadwerkelijk botsen is zeer klein, omdat ook de vaste kern van een ster maar relatief klein is t.o.v. haar diameter. Als we uitgaan van de veronderstelling dat het zwarte gat gevangen raakt in de zwaartekracht-put van de supermassieve ster dan zullen die twee objecten rond een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien; het is daarbij best mogelijk dat het gemeenschappelijk zwaartepunt binnen die supermassieve ster ligt. Hoe dan ook zal het zwarte gat vroeger of later (zo goed als) alle materie van die ster opslokken en niet andersom, omdat alle materie die achter de gebeurtenishorizon van het zwarte gat verdwijnt voorgoed "verloren" is, ze kan (in principe) nooit meer terugkeren naar de ruimte buiten de gebeurtenishorizon.

(Ik schrijf in principe omdat zwarte gaten wel deeltjes "lekken" door het onzekerheidsprincipe in de quantummechanica, maar dat gaat ontzettend langzaam.)

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 17-05-2004 14:30 ]

[Verwijderd]

Snowwie schreef op 17 mei 2004 @ 14:06:
Moet je voorstellen dat een zwart gat met ongeveer 4 zonsmassa's slechts enkele
tientallen km groot is (althans de event horizon), en dit tot tegenstelling tot een
ster met een diameter van wellicht 500 tot 1000 miljoen km.

edit:
Hier stond iets heel doms Ik dacht dat de zon een diameter van 6000 km had, maar dat is de diameter van de aarde....

/me gaat zich in een hoekje schamen

Maarre.... 500 miljoen kilometer? Serieus?

[ Voor 34% gewijzigd door Verwijderd op 17-05-2004 15:16 ]

[_the_crow_]

Verwijderd schreef op 17 mei 2004 @ 15:13:

edit:
Hier stond iets heel doms Ik dacht dat de zon een diameter van 6000 km had, maar dat is de diameter van de aarde....

* _the_crow_ gaat zich in een hoekje schamen

Maarre.... 500 miljoen kilometer? Serieus?

De straal van de zon is 700.000 km. Wel iets minder dan 500 miljoen kilometer.
De event horizon van een zwart gat met een massa van 4 keer de zon is ongeveer een kilometer of 12. Stelt helemaal niks voor dus.

[ Voor 8% gewijzigd door _the_crow_ op 17-05-2004 15:20 ]

[Verwijderd]

_the_crow_ schreef op 17 mei 2004 @ 15:19:
[...]
De straal van de zon is 700.000 km. Wel iets minder dan 500 miljoen kilometer.
De event horizon van een zwart gat met een massa van 4 keer de zon is ongeveer een kilometer of 12. Stelt helemaal niks voor dus.

Ah, dat zijn al getallen die dichter in de buurt komen van wat ik me kan herinneren.
Dus Demonfreak had gewoon ook ff een blackout

[Rey Nemaattori]

Snowwie schreef op 17 mei 2004 @ 12:48:
Wat zou er gebeuren als een zwart gat met een massa van 'slechts' enkele malen
de zon in botsing zou komen met een ster van 100 zonnemassa's (bv Eta Carinea)?

Zou het zwart gat in de ster verdwijnen, en dus zijn gehele massa overdragen op
de zware ster of zou de ster in z'n geheel in het zwart gat verdwijnen?

Of zouden ze nooit op elkaar botsen maar langs elkaar gaan? Het zwarte gat zal
dan een hele sliert gas met zich mee zeulen..

Maar even theoretisch : een directe botsing; tussen een zwart gat met 4 zonnemassa's en een superzware ster van 100 zonnemassa's:

Welk object gaat ten onder?

Uiteraard zou je zeggen het zwarte gat omdat zijn massa velenmalen kleiner is dan die van de ster. Echter, de massa van de ster is voornamelijk gas en plasma vormig en heeft dus een hele lage dichtheid.

Als de twee objecten elkaar naderen dan de ster langzaam beginne uittestulpen, net als het zwarte gat overigens. Echter de dichtheid van het zwartegat is zoveel groter dat het veer stugger is dan de losse gassen van de ster.

Zodra het zwarte gat ditchbij genoeg is dat de uitstulping los beginen te komen en een sliert voren zoals in het plaatje hierboven. Terwijl de gassen en plasma's steeds meer naar het zwartegat spiralen dat het heter worden en opgeslokt worden. Het zwarte gat zend dan meestal gamma en/of röntgen straling uit aan zijn polen.

Het zwarte gat word overigens, als het niet al te hard beweegt, gevangen in het zwaartekrachts veld van de grotere ster en zal erom heen blijven draaien als een planeet, tot op een gegeven moment de ster om het zwartegat draait en erin verdwijnt....

Osiris schreef op 17 mei 2004 @ 12:50:
Hoe zou jij een zwart gat van 4 zonnenmassas's willen creeren? Dat is gewoon te weinig massa voor een gravitatie-kracht die je nodig hebt voor een zwart gat, dus dat gaat niet lukken.

Mocht het echter wel werken, dan lijkt mij het meest logische dat de superzware ster z'n massa in het zwarte gat gezogen wordt en daarbij verdwijnt

Ik dacht dat de Chandrasekhar-limiet op 1,5 zonmassa's lag oid....

De zon zou dus nooit een zwart gat worden, daarnaast komt een zwart gat van 4 zonmassa's van een ster die veel zwaarder was dan 4 zonmassa, er word namelijk een heleboel massa en energie weggeblazen bij de element-flitsen en de uiteindelijke supernovazelf.....

[ Voor 20% gewijzigd door Rey Nemaattori op 17-05-2004 15:45 ]

[Snowwie]

Verwijderd schreef op 17 mei 2004 @ 15:13:
[...]

edit:
Hier stond iets heel doms Ik dacht dat de zon een diameter van 6000 km had, maar dat is de diameter van de aarde....

* Snowwie gaat zich in een hoekje schamen

Maarre.... 500 miljoen kilometer? Serieus?

De diameter van de aarde is 12.756km (dus de straal is 6.378 km )

Zoek maar eens op internet naar sterren genaamd "Antares","Betelgeuze","Rigel"
en "Eta Carinae", dit zijn allemaal superreuzen, en die zijn stuk voor stuk allemaal
100-en miljoenen km groot.

Rey Nemaattori schreef op 17 mei 2004 @ 15:41:
Het zwarte gat word overigens, als het niet al te hard beweegt, gevangen in het zwaartekrachts veld van de grotere ster en zal erom heen blijven draaien als een planeet, tot op een gegeven moment de ster om het zwartegat draait en erin verdwijnt......

Hmm oke, maar dat is niet de vraagstelling, er zijn genoeg voorbeelden van zwarte
gaten die in een baan rondom een ster draaien. Cygnus is hiervan het klassieke
voorbeeld. Het gaat er om, wat er precies zou gebeuren als ze rechtstreek op elkaar
zouden botsen.

[ Voor 56% gewijzigd door Snowwie op 17-05-2004 16:13 ]

[Rev!]

Wat zou er gebeuren als je zelf in een zwart gat terecht zou komen? Ga je dan dood?. Of?

[Osiris]

Rev! schreef op 17 mei 2004 @ 16:14:
Wat zou er gebeuren als je zelf in een zwart gat terecht zou komen? Ga je dan dood?. Of?

Er bestaat niet echt iets als "in" een zwart gat, aangezien het (ff afgezien dat van dat kromming-van-de-ruimte-bs) gewoon een bende materie is, alleen dan dicht op elkaar gepakt enzo.. Je zult dus "te pletter slaan", alleen zullen de eerste atoompjes van je lichaam van de rest gerukt worden door de zwaartekracht waardoor je soort van uitwaaiert naar t gat toe

edit:
Denk ik

[ Voor 5% gewijzigd door Osiris op 17-05-2004 16:24 ]

[Verwijderd]

Osiris schreef op 17 mei 2004 @ 16:23:
[...]

Er bestaat niet echt iets als "in" een zwart gat, aangezien het (ff afgezien dat van dat kromming-van-de-ruimte-bs) gewoon een bende materie is, alleen dan dicht op elkaar gepakt enzo.. Je zult dus "te pletter slaan", alleen zullen de eerste atoompjes van je lichaam van de rest gerukt worden door de zwaartekracht waardoor je soort van uitwaaiert naar t gat toe

edit:
Denk ik

Dat denk je mooi verkeerd. Afgezien van het feit, dat je bij een zwart gat van normale afmetingen uit een gescheurt wordt door de getijden krachten. (ja die dingen die eb en vloed veroorzaken, maar dan net ffjes wat sterker) Gebeurter er helemaal niks bijzonders bij het paseren van de horizon van een zwart gat. (ik negeer ook ff, dat je de rest van he heelal nog al vervormd gaat zien). Het probleem is alleen, dat je daarna zult merken, dat je niet meer terug kan. Open gegeven moment zal je in het centrum belanden, waarvan we zonder een theorie voor quantum gravitiatie geen goed beschrijving kunnen geven.

[Osiris]

Verwijderd schreef op 17 mei 2004 @ 17:28:
[...]


Dat denk je mooi verkeerd. Afgezien van het feit, dat je bij een zwart gat van normale afmetingen uit een gescheurt wordt door de getijden krachten. (ja die dingen die eb en vloed veroorzaken, maar dan net ffjes wat sterker) Gebeurter er helemaal niks bijzonders bij het paseren van de horizon van een zwart gat. (ik negeer ook ff, dat je de rest van he heelal nog al vervormd gaat zien). Het probleem is alleen, dat je daarna zult merken, dat je niet meer terug kan. Open gegeven moment zal je in het centrum belanden, waarvan we zonder een theorie voor quantum gravitiatie geen goed beschrijving kunnen geven.

Ja, dat uit-een-scheuren bedoel ik ook Echter, over dat "in het centrum belanden". Daar zullen je atomen denk ik door de gigantische gravitatie recht in het "bolletje" van het zwarte gat (de gravitatie-veroorzakende materie) geslagen worden. Dus in dat opzichte sla je denk ik wel te pletter, maar dat weten we natuurlijk niet zeker. Ik heb het hier dus al over ver voorbij de horizon

[Snowwie]

Je lichaamsdelen worden uiteengebroken tot moleculen naar atomen naar electronen die zich weer op de protonen persen, waaruit neutronen ontstaan en
deze breken wellicht af in Quarks, en misschien zelfs nog wel in kleinere exotische
delen waarvan wij het bestaan nog niet afweten.

Er blijft dus een heeeeeeeel dun laagje van je over...

[Verwijderd]

Snowwie schreef op 17 mei 2004 @ 16:07:
Hmm oke, maar dat is niet de vraagstelling, er zijn genoeg voorbeelden van zwarte
gaten die in een baan rondom een ster draaien. Cygnus is hiervan het klassieke
voorbeeld. Het gaat er om, wat er precies zou gebeuren als ze rechtstreek op elkaar zouden botsen.

Al die binaire (of trenaire) systemen zijn ten dode opgeschreven als de baan van het zwarte gat dicht genoeg bij de ster is (of de baan van de ster dicht genoeg bij het zwarte gat) om materie van de ster te stelen, dat verandert de massa van de ster en het zwarte gat waardoor beide objecten de neiging hebben steeds sneller in een steeds kleinere baan om elkaar heen te spiralen.

Als de ster in kwestie zwaar genoeg is zodat een aanzienlijk deel van haar materie in die "dans des doods" nagenoeg tot lichtsnelheid versneld wordt voor het zwarte gat de kans krijgt haar op te slokken, zal die materie totale conversie in energie ondergaan als ze andere materie van die ster raakt; gammastraling in de vorm van een GRB komt vrij en een hypernova is het resultaat. (Het maakt weinig verschil voor een GRB of de materie afkomstig is van een neutronster of een supermassieve ster, er hoeft alleen genoeg materie tot hoge snelheden geaccelereerd te worden.)

Wat er zou gebeuren als het zwarte gat rechtstreeks de kern van de supermassieve ster zou raken is me niet helemaal duidelijk, maar volgens mij zijn de snelheden dan niet hoog genoeg om een hypernova te veroorzaken. Wellicht wordt de ster als superzwaar exemplaar dan versneld een supernova type II doordat de gravitatie/kerndruk verhouding steeds sterker verstoord raakt.

[ Voor 10% gewijzigd door Verwijderd op 18-05-2004 04:25 ]