Uit wat bestaat het zwarte gat in de ruimte of een deeltjesversneller?

Antwoord

Een zwart gat kan ontstaan als eindproduct van een ster. Bij sterren met een eindmassa lager dan 1.44 zonsmassa (de zogenaamde Chandrasekhar-limiet), wordt de gravitationele collaps gestopt door electronendegeneratie. Door quantummechanische effecten leveren de electronen bij extreem hoge dichtheid (tussen 1 ton tot 1000 ton per kubieke centimeter) een druk die sterk genoeg is om weerwerk te bieden aan de gravitatie. Deze druk hangt enkel af van de dichtheid en niet meer van de temperatuur zoals bij de normale gaswet), Een witte dwerg bestaat uit koolstof- en zuurstofkernen en een veld van gedegenereerde electronen. De weinige energie die hij nog uitstraalt is thermische energie. Een witte dwerg heeft de massa van een kleine ster, maar de straal van slechts een planeet.
Zware sterren eindigen hun leven als supernova waarbij een groot deel van de materie in het heelal wordt geslingerd. De resterende kern zal dan gravitationeel instorten : in tegenstelling tot een witte dwerg kan de gravitatie de electronendegeneratie overwinnen, maar zijn het de atoomkernen zelf die in een gedegenereerde toestand terecht komen nadat de electronen en de protonen zijn gefuseerd tot neutronen. Zo kan een neutronenster ontstaan. Een neutronenster bestaat dus uit neutronen. De dichtheid van een neutronenster is nog veel groter dan bij een witte dwerg. Hun afmeting is ook slechts hoostens enkele tientallen kilometer.
Als de resterende kern zwaarder is dan 3 tot 4 zonsmassa is de gravitatie met niets meer te stoppen en ontstaan een zwart gat. Bij een zwart gat zit alle materie in één punt geconcentreerd, een punt met een oneindig hoge dichtheid. Alle materie verliest dus zijn eigenheid. Uit wat die materie bestaat wordt dan irrelevant. Het zwart gat heeft gewoon een zekere massa.
Het ruimtelijk gebied dat zich tussen de singulariteit en de event horizon bevindt kan natuurlijk wel materie bevatten die in het zwarte gat aan het vallen is. Deze materie wordt gaandeweg uit elkaar getrokken en verdwijnt dan de singulariteit, waartoe ze enkel haar massa toevoegt.

Wat het zwart gat in een deeltjesversneller betreft : er is er geen.