Universiteit LeidenZegel Universiteit Leiden

Home > education > profielwerkstuk  

Leiden Observatory

Profielwerkstuk over Sterrenkunde

OnderwerpZwarte gaten
NaamHielke-Martijn de Vries
Datum2009-08-25 12:08:16
VraagHallo,

Ik moet dit jaar mijn profielwerkstuk maken en doe het ook over zwarte gaten.
Ik wilde graag onderzoeken hoe je zwarte gaten kon waarnemen direct of indirect. Ik wilde dit doen door gebruik te maken van de zwaartekracht lens want het licht word door de grote zwaartekracht om een zwart gat heen gebogen. Hier door zie je een ster op een ander punt dan hij werkelijk staat. Met deze informatie wilde ik kijken of je kan aantonen dat er een zwart gat is.
Is dit mogelijk?

Vriendelijke groet,
Hielke-Martijn
AntwoordHallo Hielke-Martijn,

Erg leuk dat je je profielwerkstuk over zwarte gaten wilt houden! Zo te zien heb je je er ook al in verdiept. Zoals je weet, kun je zwarte gaten niet zien, omdat hun gravitatiekracht zo groot is, dat zelfs het licht niet snel genoeg is om eraan te ontsnappen. Een echt directe waarneming van een zwart gat - op de manier hoe we sterren direct kunnen waarnemen doordat ze licht uitzenden - zal nooit lukken. Wel zijn er verschillende indirecte methoden om zwarte gaten te detecteren.

Je hebt actieve en niet-actieve zwarte gaten, waarbij de eerste een accretieschijf heeft (zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Accretieschijf) en materie 'naar binnen werkt' en de tweede niet. Bij die actieve zwarte gaten - die ook wel quasars genoemd worden - is die accretieschijf goed waar te nemen in bijvoorbeeld röntgenstraling en door gebruik te maken van een aantal gegevens kan men aantonen dat zo'n accretieschijf rondom een zwart gat moet zitten.

In ons eigen melkwegstelsel hebben we een niet-actief zwart gat (Sagittarius A* genoemd), en we weten dat dit een zwart gat is doordat je de bewegingen van sterren rondom dat zwart gat in kaart kunt brengen. De banen waarin deze sterren bewegen, in combinatie met andere bekende informatie van het centrum van onze Melkweg, tonen aan dat zich daar een zwart gat moet bevinden.

Zoals je zei is het ook mogelijk om met behulp van gravitatielenzen zwarte gaten aan te kunnen wijzen. Dit is alleen een erg geavanceerd onderzoek en zou zelfs voor eerstejaars (of zelfs tweedejaars) studenten niet (te) lastig zijn. Niettemin is het natuurlijk wel interessant om er meer over te lezen.
Neem maar eens een kijkje op de volgende websites:

http://www.sciencedaily.com/releases/2000/03/000320163714.htm
http://facweb.eths.k12.il.us/chemphys/research%20papers/Damashek%20-%20Intel.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens

Wellicht vind je het leuk om een andere praktische opdracht over zwarte gat te maken, namelijk het berekenen van de massa van een zwart gat Sagittarius A* aan de hand van de beweging van een van de sterren (ster S2) om dit zwarte gat. Dit is een heel mooie opdracht, omdat het je veel inzicht geeft over het doen van sterrenkundig onderzoek! Als je het leuk en interessant vindt om deze opdracht over zwart gaten te maken, dan kan ik die, plus ander aanvullend materiaal naar je toesturen.

Als extra voorbereiding is het handig om nog wat over zwarte gaten te lezen en alvast te kijken wat je precies wilt vertellen over zwarte gaten. Handige websites hiervoor zijn de volgende:

http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/
http://nl.wikipedia.org/wiki/Zwart_gat
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole

Met vriendelijke groet,

Tjibaria Pijloo.

[Terug]