Neutronen, pulsen en kale mannen

De wijze waarop een ster zijn verlichtende loopbaan eindigt hangt af van zijn massa.
Tot ongeveer 4 zonmassa's eindigen ze als Witte Dwerg via Rode Reus. Fusie komt niet verder dan zuurstof (O) en koolstof (C). Een nagloeiend klompje O en C van 6000 km doorsnede, ongeveer ter grootte van de aarde.  Wel erg zwaar: een theelepeltje Witte Dwerg weegt ongeveer een ton.

Vanaf 4 zonmassa's wordt er een neutronenster gevormd van 20 km doorsnede. De elektronen zijn op de protonen gestort en hebben neutronen gevormd. 1 theelepeltje neutronenkorrels weegt ongeveer zoveel als een berg: een miljard ton. Je kunt je een neutronenster voorstellen als een heel grote atoomkern bestaande uit neutronen.
Een speciale neutronenster is de pulsar. Die heeft een sterk magnetisch veld waarmee hij een gerichte bundel radiogolven en andere straling uitzendt. Omdat de pulsar met hoge snelheid om zijn eigen as tolt, omlooptijd 0,1 - 10 seconden, kun je op aarde zijn gepulseerd radiosignaal opvangen.

Vanaf 2-3 zonmassa's wordt een heel speciale neutronenster gevormd: een zogenaamd zwart gat. Een zwart gat is een neutronenster met zoveel massa dat zelfs licht, met zijn massaloze met de snelheid van het licht verplaatsende fotonen, niet meer aan de zwaartekracht kan ontsnappen. Daardoor wordt een zwart gat een magisch heelallichaam, want we kunnen op geen enkele manier informatie over die ster verkrijgen.

Populair samengevat: (Wheeler 1967) "Black holes have no hair"; zwarte gaten hebben maar 3 kenmerken: massa, rotatiemoment en elektrische lading en lijken dus allemaal sterk op elkaar, 'net zoals kale mannen.'
De term 'gat' suggereert dat er een angstaanjagend opzuigen van materie plaats vindt, maar in wezen gedraagt zo'n zwart gat zich vergelijkbaar aan bijvoorbeeld onze aarde. Als er een meteoriet op aarde valt, zal die ook eeuwig binnen het zwaartekrachtveld van de aarde blijven en niet opeens op een mooie zomerdag weer spontaan het heelal in zweven. Als onze zon een zwart gat van gelijke massa zou zijn, dan bleven we gewoon onze bekende rondjes draaien; wel in het donker bij kaarslicht natuurlijk, want een zwart gat geeft geen licht af.

Een zwart gat kan zich verraden door zijn grote zwaartekrachtveld. Omdat fotonen ook worden beïnvloed door een zwaartekrachtveld en zogenaamde Einsteinringen kunnen vormen. 

Op deze mooie artist impression zie je ook die ringen gevormd. Het enige 'echte' veelbelovende indirecte bewijs is de aanwezigheid van een superzwaar gat in het centrum van onze eigen Melkweg: met lekkere spacy music:


Sagittarius A* is zijn naam en hij bevindt zich precies in het midden van ons sterrenstelsel. Het schijnt dat ieder sterrenstelsel een superzwaar gat in het centrum heeft. Volgens Duitse en Amerikaanse rekenwonders weegt Sgr A* 4 miljoen zonmassa's en is 44 miljoen kilometer in doorsnede.
De afstand van de aarde naar Sgr A* is ongeveer 25000 lichtjaar, dus 25000 jaar vliegen met de snelheid van het licht. Daar komen we dus nooit, voorlopig, want de mens leeft maar maximaal 100 jaar. Hoe deden ze dat ook alweer in 2001 space odyssey cryogenic hibernation?; wel een betrouwbare computer meenemen!