Inhoud
Zwarte gaten zijn de meest dichte objecten in het universum. Vanwege hun dichtheid vormen ze extreem krachtige zwaartekrachtvelden. Zwarte gaten absorberen alle omringende materie en energie binnen een bepaalde nabijheid. Om deze reden stralen deze hemellichamen geen licht uit en hebben daarom geen kleur. Astronomen kunnen ze echter detecteren door de eigenschappen van de materialen en energie om hen heen te volgen.
Electromagnetische straling
Het elektromagnetische spectrum beschrijft het bereik van golflengten en frequenties van verschillende soorten straling. Röntgenstralen, radiogolven en zichtbaar licht behoren tot de vele soorten straling die in dit spectrum worden gevonden. Je ervaart het fenomeen kleur wanneer elektromagnetische straling van bepaalde golflengten je ogen bereikt. Elektromagnetische straling reist sneller dan alles in het universum. Het reist met bijna 300 miljoen meter per seconde (meer dan 186.000 mijl per seconde). Niettemin beïnvloedt de zwaartekracht elektromagnetische straling. Zelfs elektromagnetische straling kan niet ontsnappen aan de zwaartekracht van een zwart gat. Daarom kun je eigenlijk niets zien als je naar een zwart gat kijkt. Geen licht, zichtbaar of anderszins, wordt uitgezonden door het zwarte gat zelf.
De evenementenhorizon
De gebeurtenishorizon beschrijft het punt waarop de zwaartekracht uitgeoefend door een zwart gat sterk genoeg is zodat niets eraan kan ontsnappen. Omdat de zwaartekracht uitgeoefend door een object verder weg van het object afneemt, kan materie ontsnappen aan de zwaartekracht van zwarte gaten in het gebied voorbij de horizon van de gebeurtenis. Hoewel objecten binnen de horizon van de gebeurtenis nooit te zien zijn, kunnen waarnemers objecten buiten de horizon van de gebeurtenis zien.
Redshift
Wanneer astronomische lichamen zich van de waarnemer verwijderen, zien ze er rood van kleur uit. Deze roodverschuiving gebeurt omdat de snelheid waarmee ze zich van de waarnemer verwijderen, de golflengte van zichtbaar licht dat door het object wordt uitgezonden, oprekt. Dit licht wordt verschoven naar het rode uiteinde van het elektromagnetische spectrum, dat wordt gekenmerkt door langere golflengten. Terwijl objecten naar de gebeurtenishorizon van een zwart gat bewegen, ervaren ze een oneindige roodverschuiving. Daarom lijken ze voor een waarnemer roder van kleur totdat ze te zwak worden om te zien.
Aanwas en X-stralen
Wanneer materie een zwart gat nadert, beweegt het in een vorm die bekend staat als een accretieschijf. Over het algemeen worden deze schijven gevormd als gevolg van interacties tussen het eigen momentum van de materie en de zwaartekrachten van de zwarte gaten. Naarmate de zwaartekracht op de bewegende materie toeneemt, warmt de materie op door de wrijving tussen de samenstellende atomaire deeltjes. Uiteindelijk komt deze energie vrij als elektromagnetische straling - meestal röntgenstraling. Deze röntgenemissies nabij een zwart gat steken meestal uit in polen nabij de gebeurtenishorizon loodrecht op de accretieschijf. Daarom kan een röntgentelescoop emissies zien die verband houden met een zwart gat.