Hoe groot kunnen zwarte gaten worden?
Zwarte gaten slokken alles op wat te dichtbij komt. Maar betekent dit dat ze gewoon oneindig kunnen blijven groeien, of is er een bovengrens aan hun omvang?
De huidige kosmologische theorieën stellen geen bovengrens aan de omvang van een zwart gat. In principe kan het groeien zolang er massa of energie in valt.
Wel lijken er twee praktische grenzen te zijn aan de grootte van de allergrootste zwarte gaten: de supermassieve zwarte gaten (SMBH’s).
Superzware zwarte gaten vind je bijvoorbeeld in het hart van spiraalstelsels en elliptische sterrenstelsels. De grootste zwarte gaten zijn sinds de oerknal blijven groeien. Daardoor hebben ze een totale massa kunnen bereiken van circa 10 miljard keer die van de zon.
Straling isoleert het gat
In de praktijk is een massa van 10 miljard zonnemassa’s de grootste omvang die een zwart gat kan hebben bereikt met de huidige ouderdom van het heelal.
Bovendien duiden recente studies erop dat SMBH’s niet veel groter zullen worden.
Dit komt door de straling die wordt uitgezonden wanneer een zwart gat materie uit zijn omgeving absorbeert.
De naar buiten gerichte druk van de straling, bekend als stralingsdruk, kan zo sterk zijn dat stof en gas te ver van het gat worden geblazen om door de zwaartekracht ervan te worden ingevangen.
Daarmee heeft het gat de zogeheten Eddingtonlichtkracht overschreden: de weggeblazen en de aangezogen massa heffen elkaar op en het gat stopt met groeien.
Zwart gat slokt Melkweg op
Het grootste zwarte gat in de Melkweg bevindt zich midden in het sterrenstelsel, op circa 26.000 lichtjaar van de zon. Het gat heeft de naam Sagittarius A* gekregen en heeft 4 miljoen keer zo veel massa als de zon.
Het zwarte gat van de Melkweg is dus veel kleiner dan de grootste SMBH’s in de centra van andere sterrenstelsels.
Grootste gaten zijn altijd al groot geweest
1. Instorting creëert gaten
De oudste superzware zwarte gaten ontstonden toen massa instortte kort na de oerknal. Tegenwoordig worden ze gevormd als sterren botsen of als het hart van een sterrenstelsel instort.
2. Gaten vreten zich vol
Bij deze extreme instortingen worden 1000 tot 1 miljoen zonnemassa’s in een klein gebied geperst. Daardoor worden de gaten meteen supermassief en kunnen ze veel energie en massa uit hun omgeving opslokken.
3. Gigantische gaten bereiken de grens
Het is onwaarschijnlijk dat superzware zwarte gaten veel groter worden dan ongeveer 10 miljard zonnemassa’s. De straling die ontstaat wanneer massa wordt opgezogen, duwt stof en gas dan zo ver weg dat de zwaartekracht van het gat ze niet kan invangen.