Exotische objecten

De hieronder beschreven hemellichamen zijn het eindprodukt van het leven van een ster. Er zijn een aantal mogelijkheden al naargelang de massa van de ster. Laten we eens kijken.

Neutronensterren

Neutronensterren zijn het eindprodukt van vrij zware sterren. Als de fusieprocessen in de kern van de ster stilvallen is er niets meer dat de zwaartekracht tegenwerkt, de kern stort in. Bij lichtere sterren leveren de elektronen die nog aanwezig zijn, een tegenwerkende kracht, wat overblijft is dan een witte dwerg. Bij zwaardere sterren is die tegenwerkende kracht niet genoeg, en de kern stort verder in. Op een bepaald moment wordt de kern z dicht dat de elektronen in de atoomkernen worden geduwd. De protonen en elektronen combineren zich dan tot neutronen. Een theelepeltje van dit materiaal weegt miljarden tonnen. Verdere ineenstorting wordt voorkomen door afstotende krachten tussen de neutronen, die pas bij kleine afstanden beginnen te werken.

Zwarte gaten

Bij zwaardere sterren kan het gebeuren dat de afstotende kracht niet genoeg is om de ineenstorting onder invloed van de zwaartekracht tegen te houden. De sterkern blijft dan krimpen tot alle massa is samengebald in n punt, het zwart gat. Het zwaartekrachtveld is bij die oneindige dichtheid z sterk, dat zelfs licht naar het gat toe wordt getrokken en verdwijnt als het te dichtbij komt.
Het zwart gat is zelf maar een punt, maar er zit een waarnemingshorizon rond. Als licht binnen deze grens raakt, kan het niet meer ontsnappen. Licht dat evenwijdig met deze grens invalt, blijft eeuwig rond het gat wentelen.
Er doen zich nog vreemde effecten voor. Als een voorwerp naar een zwart gat valt, wordt het uitgerokken. De zwaartekracht op de voorzijde is immers groter dan op de achterzijde van het voorwerp. Dit is ook zo op aarde. Voeten ondervinden meer krachtwerking dan het hoofd. Het effect is hier echter niet merkbaar. Bij een zwart gat is het wl merkbaar. Alles wordt al gauw uitgerokken tot een spaghettisliert. Als het voorwerp dichter bij het gat komt, gebeurt er nog iets merkwaardigs. Het lijkt te vertragen voor een waarnemer van buitenaf, en op de waarnemingshorizon lijkt het zelfs voor eeuwig stil te blijven staan. Dit valt te verklaren met de relativiteitstheorie. Die zegt onder andere dat de tijd trager loopt naarmate een voorwerp sneller beweegt. Op de waarnemingshorizon bereikt het voorwerp de lichtsnelheid, de tijd is daar zodanig vertraagd dat ze stilstaat.
Een zwart gat werkt als een kosmische stofzuiger en verorbert alles wat te dichtbij komt. Hierdoor kan het groeien (hoewel dat moeilijk voor te stellen is bij een 1-dimensionaal punt). Een zwart gat kan echter ook massa verliezen, zoals berekend door Stephen Hawking. Kleine zwarte gaten kunnen op die manier zelfs volledig verdampen.
Er doen zich nog ingewikkelder dingen voor, bijvoorbeeld als het zwarte gat rondwentelt. Dit is echter allemaal theorie, er is nog nooit met 100% zekerheid een zwart gat waargenomen, alhoewel er zeer sterke aanwijzingen zijn.

Pulsars

Dit is een speciaal soort neutronensterren. Als een ster ineenstort tot een neutronenster, wordt het magnetisch veld van deze ster ook gecomprimeerd tot een sterkte die biljoenen malen sterker is dan dat van de aarde. Geladen deeltjes die nog in de buurt van de ster aanwezig zijn worden door dit magnetisch veld geconcentreerd aan de magnetische polen en door een soort dynamo-effect opgezweept tot grote snelheden. Hierdoor beginnen ze radio-straling uit te zenden. Als de as door de magnetisch polen nu niet overeenkomt met de rotatie-as, zwiept deze bundel radiostraling door het heelal. Als de aarde nu nog op de baan van deze bundel ligt, nemen wij de neutronenster waar als een pulsar. Met een radiotelescoop detecteert men dan een serie radiopulsen die met grote regelmaat terugkeren, bijvoorbeeld om de 1,3373011 seconde bij de eerste die ontdekt werd. De pulsen hebben een zodanig grote regelmaat, dat ze bijna zo nauwkeurig zijn als een atoomklok.

Echt ingewikkeld wordt het natuurlijk als deze fenomenen optreden in een meervoudig systeem. Zo meent men bijvoorbeeld een zwart gat, Cyg X-1, onrechtstreeks waargenomen te hebben doordat er iets een hoop gas aan het wegzuigen is van een blauwe reus in het sterrenbeeld Zwaan.

baan van een neutronenster
Neutronenster RX J185635-3754.
De ster heeft zich tussen 1996 en 1999 verplaatst t.o.v. de achtergrond, en kon zo ontdekt worden.

» home       » site kaart       » info       » contact
Laatst aangepast: 27.2.2005
Copyright © 2000-2005, Maarten Driesen