Springen naar inhoud

Meer sterren in een sterrenstels, dan de massa van het centrale zwarte gat?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

v480

    v480


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2018 - 14:58

Er zijn meer dan 100 miljard sterren in een sterrenstels, maar het zwarte gat in het centrum is vaak miljoenen zonnen massa's zwaar. Hoe kunnen dan al die sterren om het centrum draaien als het zwarte gat minder zwaar is  dan de totaal aantal sterren in het stelsel? Ik snap dat alle planeten om de zon draaien, omdat de zon vele malen zwaarder is dan alle planeten. Maar bij een sterrenstelsel is dat anders 


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 6472 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2018 - 15:39

Dat is een goede vraag, en als ik je zeg dat de planeten niet om de Zon draaien denk je misschien dat het niet helemaal goed zit in mijn hoofd. 

 

De planeten draaien niet echt om de Zon, maar de Zon en de planeten draaien om hun gemeenschappelijk massacentrum, hier kleine animaties gezien van de bovenzijde en de zijkant:

 

Exoplaneten (9).gif Exoplaneten (9a).gif

 

Zoals je ziet draaien beide hemellichamen. Hoe zwaarder een van de twee is, hoe minder je dat ziet. De Zon is zoveel zwaarder dan de planeten, dat zij in het centrum lijkt te staan, maar in feite draait de Zon om dat centrum dat net buiten haar oppervlak ligt.

 

Als je twee sterren hebt die exact even zwaar zijn, dan krijg je dit als ze om elkaar heen draaien:

 

Orbit1.gif
 
Zie je dat er helemaal niets in het centrum aanwezig hoeft te zijn? Zo zit het in een melkwegstelsel ook. Alle sterren daarin draaien om hun gemeenschappelijk massacentrum. Dat er zich daar in vrijwel alle sterrenstelsels een groot centraal zwart gat bevindt is een feit, maar ze zijn voor een stabiele omloopbaan van de sterren dus niet nodig.
 
Dat gemeenschappelijk massacentrum kan je thuis ook vinden met een proefje: Prik aan een stok een meloen en aan de andere kant een appel. Zoek nu uit waar het punt op de stok ligt waar beiden in evenwicht zijn zodat de stok horizontaal op jouw vinger balanceert (dat is vlak bij de meloen). Je zou aan dat centrum een touwtje kunnen binden en dan draaien meloen en appel precies zo als de Zon en een zware planeet. Prik je aan weerzijden een appel, dan komt dat touwtje mooi in het midden van de stok.
 
Hetzelfde gaat dus op voor de Melkweg. Zolang er zich in alle t.o.v. het centrum tegenover elkaar gelegen delen ongeveer evenveel sterren bevinden (wat het geval is), mag het massacentrum helemaal leeg zijn en draaien alle sterren rond dat punt waar zich niets hoeft te bevinden.
 
Zo wat duidelijker?
Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Bladerunner

    Bladerunner


  • >250 berichten
  • 498 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2018 - 21:28

Dit is misschien een te simpele voorstelling van zaken.

 

Sterren die dicht bij elkaar staan (een aantal A.E.) draaien in soms enkele dagen rond een gemeenschappelijk zwaartepunt dat zich dus in de leegte bevindt, maar in een sterrenstelsel met veel grotere afstanden (25.000 lichtjaar b.v.) draaien de sterren rond het punt waar de meeste massa is en dat is uiteraard het centrum. Dat centrum bestaat uit een ongewoon hoge concentratie van sterren per kubieke parsec plus dat de gemiddelde massa van de individuele sterren daar ook hoger is.

 

Het blijkt dat in een straal van 25 kpc (25 kiloparsec = 81500 lichtjaar) de schijf van ons sterrenstelsel een massa heeft van 2,3 x 1011 zon massa's. En het centrum in een gebied van minder dan 1 kpc (3260 lichtjaar) heeft een massa van 1,7 x 1010. Dat is inclusief het zwarte gat. Verreweg het grootste deel van de massa van in dit geval de Melkweg bevindt zich dus in het centrum. Als gevolg van deze massaverdeling die van de rand af naar het centrum een steeds steilere gradiënt krijgt werkt dat centrum voor sterren die verder naar de rand van het stelsel zitten op ongeveer de zelfde wijze als de zon dat doet voor de planeten. Onze zon bevat haast 100% van de totale massa van ons zonnestelsel en het zelfde geldt voor het centrum van de Melkweg.

 

We weten inmiddels dat sterren in de Melkweg verschillende omloop periodes hebben die niet sterk afhankelijk zijn van hun afstand tot de kern. Dus een bepaalde ster kan b.v. een kortere of langere periode hebben dan een andere ster terwijl ze beiden even ver van de kern staan. Er kan in dit geval dus geen sprake zijn van een gemeenschappelijk zwaartepunt zoals bij nauwe dubbelsterren het geval is.

Daarvoor zijn de zwaartekrachtvelden in het centrum te complex.

Veranderd door Bladerunner, 18 januari 2018 - 21:43


#4

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 6472 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2018 - 22:31

simpele voorstelling van zaken

 
Ja, dat is het. Maar dat doet aan het principe niets af.
TS heeft kennelijk het idee dat er alleen omloopbanen rond een centrale massa mogelijk zijn, wat niet het geval is. Hopelijk heeft hij zo wat meer inzicht in het principe gekregen.
 

periodes hebben die niet sterk afhankelijk zijn van hun afstand tot de kern

 
Dat heeft met de veronderstelde donkere materie te maken, en dat voert voor deze vraag veel te ver. Het natuurkundig principe blijft overigens ook dan staan.
Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures