De kromming van het heelal is niet direct door ons te zien. De dimensie tijd is immers geen ruimtedimensie. Het enige wat we zien is dat over grote afstanden het inertiaalstelsel op die locatie gedraaid is t.o.v. van ons eigen inertiaalstelsel. In onderstaande figuur is dit eendimensionaal en alleen voor de x-as weergegeven.
De dimensie tijd, van een ver gelegen stelsel, komt gedeeltelijk in onze eigen ruimtedimensie te liggen en zoals uitgelegd in mijn alternatief voor de Oerknaltheorie kan dit verantwoordelijk zijn voor het feit dat wij dit als een roodverschuiving zullen waarnemen.
In de figuur is het inertiaalstelsel naar rechts geroteerd. Uiteraard had dit ook linksom kunnen zijn, ware het niet dat we dan voor alle ver gelegen sterrenstelsels een blauwverschuiving moeten waarnemen.
Het heelal is niet alleen gekromd omdat het rond is maar ook daar waar zich een massa bevindt.
Ook onze aarde zal vanaf de lege ruimte een kleine roodverschuiving moeten geven ware het niet dat deze zo klein is dat dit waarschijnlijk nooit gemeten zal kunnen worden. Hoewel we op het oppervlak van de aarde een versnelling ondervinden van 10 m/s2 gaat dit gepaard met slechts een tijddilatatie per meter van 10/(3*108)2 per meter, ongeveer 1,1*10-16per meter (verandering van de snelheid van de tijd per meter). Dit betekent dat een klok op een toren van 100 meter na 9*1013 seconden (bijna 3 miljoen jaar) 1 seconde voorloopt op een klok aan de grond. De kromming in bovenstaande figuur is voor de aarde dus veel te groot weergegeven.
In de buurt van de zon waar een gravitatie heerst van 274 m/s2 is de tijddilatatie per meter nog steeds slechts 274/(3*108)2 per meter, ongeveer 3*10-15 per meter.
In de buurt van een zwart gat is deze kromming vele malen groter. Feitelijk staat een klok in een zwart gat stil t.o.v. zijn omgeving. Eendimensionaal kan dit er als volgt uitzien:
In de nabijheid van een zwart gat waar een tijddilatie van 0,000.001 per meter of meer kan heersen versnel je binnen een seconde tot bijna de lichtsnelheid.
Omdat een zwart gat geen licht uitzendt zullen we de roodverschuiving van een zwart gat niet kunnen meten. Er zijn echter hemellichamen die wel licht uitzenden en zich dicht bij, of rondom, zo’n zwart gat bevinden, genaamd Quasars.
Een quasar (Engelse afkorting voor quasi-stellar radio source), is een astronomisch object, dat in optische telescopen op een ster lijkt (dat wil zeggen een puntbron is), maar een zeer hoge roodverschuiving heeft. (Zie hier)
“Men gaat ervan uit dat het hart van een quasar gevormd wordt door een superzwaar zwart gat, gelegen in het centrum van een actief sterrenstelsel, dat materie uit zijn omgeving aantrekt. Rond het zwarte gat vormt zich een accretieschijf, een afgeplatte, rondwervelende schijf van materie, waarin door botsingen de materie voortdurend wordt afgeremd. Door de wrijving wordt het materiaal verhit terwijl het zwarte gat steeds dichter nadert, totdat het er uiteindelijk invalt. Voordat de materie in het gat valt, zendt het grote hoeveelheden straling uit. Loodrecht op het vlak van de schijf wordt materie met grote snelheid het heelal in geschoten, en vormt daardoor twee zogenaamde ‘jets’ (straalstromen).”
Een simulatie van een zwart gat met op de achtergrond de Large Magellanic Cloud.
(Zie hier)
In de oerknaltheorie is de roodverschuiving een maat voor de afstand van een object. Er zijn echter genoeg stelsels te vinden waar een of meer quasars onderdeel van uitmaken waar dat volgens de roodverschuiving niet kan. Die quasars vertonen een veel grotere roodverschuiving dan de rest van het stelsel waar ze onderdeel van uitmaken.
In het sterrenbeeld de Jachthonden staat het sterrenstelsel M106.
De kern zendt met hoge snelheid materie het universum in. Bovendien wordt er veel röntgenstraling uitgezonden. Aan beide zijden (boven en onder) bevindt zich een heldere puntvormige röntgenbron. In 1995 is ontdekt dat de beide bronnen Quasars zijn die veel verder weg behoren te staan dan M106 zelf. Toch zitten beiden aan elkaar vast.
Er bestaan zelfs quasars die zich voor een ander sterrenstelsel bevinden waarbij de roodverschuiving van de quasar veel groter is dan de roodverschuiving van het achtergelegen sterrenstelsel.
De volgende afbeelding is van het sterrenstelsel NGC 7319 waarvan de roodverschuiving 0,0225 bedraagt. Het kleine object door de pijl aangeduid is een quasar met een roodverschuiving van 2,11. Het is onmogelijk dat je een quasar voor een sterrenstelsel kunt zien terwijl de quasar 90 maal verder weg staat.
Er zijn dus meer factoren verantwoordelijk voor de roodverschuiving van een quasar. Uiteraard speelt de afstand van de aarde een rol, maar ook hoe dicht de materie zich in de buurt van een zwart gat bevindt.
Bevindt de quasar zich dicht in de buurt van de aarde dan zal de roodverschuiving voornamelijk door de afstand tot het zwarte gat worden bepaald.
Staat een quasar ver van ons af dan wordt de totale roodverschuiving bepaald doordat het inertiaalstelsel geroteerd is t.g.v. de ronding van het heelal en t.g.v. het zwarte gat.
Quasars van het type 1 en 2
Men maakt in de kosmologie onderscheid tussen twee typen quasars, type 1 en 2.
Men denkt dat type 1 een quasar is waarbij men loodrecht op de accretieschijf kijkt, dus zeg maar van bovenaf, terwijl type 2 vanaf de zijkant wordt bekeken.
Van type 1 mag dan ook een intensievere straling worden verwacht waarbij waarschijnlijk de binnenste ringen materie het meest intensief straling uitzenden. Omdat de binnenste ringen ook dichter bij het zwarte gat bewegen mag worden verwacht dat deze gemiddeld een grotere roodverschuiving geven. Relatief zal de binnenste ring ook de breedste zijn en het snelst bewegen en dus ook de breedste emissielijnen opleveren.
Het is zelfs mogelijk dat het spectrum van de quasar type 1, indien die uit meerdere ringen bestaat, uit meerdere naast elkaar liggende emissielijnen bestaat.
Type 2 zien we vanaf de zijkant en dus zien we alleen de buitenkant van de buitenste ring. We zien dan ook overwegend minder roodverschuiving met smallere emissielijnen. De rest van het licht wordt immers afgeschermd.
(Wikipedia) Gravitational redshift
In astrophysics, gravitational redshift or Einstein shift is the process by which electromagnetic radiation originating from a source that is in a gravitational field is reduced in frequency, or redshifted, when observed in a region of a weaker gravitational field. This is a direct result of gravitational time dilation – as one moves away from a source of gravitational field, the rate at which time passes is increased relative to the case when one is near the source……
Monsterachtig zwart gat ontdekt in piepjong heelal – 26 februari 2015
Wetenschappers hebben het grootste zwarte gat dat ooit in het verre heelal is aangetroffen, ontdekt. Het zwarte gat heeft een massa die 12 miljard keer groter is dan die van onze zon en bevindt zich op 13 miljard lichtjaar afstand.
Niet alleen de enorme omvang van het zwarte gat verbaast de onderzoekers. Ook het feit dat het zwarte gat al zo vroeg in de geschiedenis van het universum opduikt, is verrassend. “Hoe kan een zo sterk lichtgevende quasar en zo’n massief zwart gat zich zo vroeg in de geschiedenis van het universum, in een tijd waarin de eerste sterren en sterrenstelsels ontstaan, gevormd zijn?” vraagt Fan zich hardop af.
High-redshift quasars produce more big bang surprises
Quasars met een hoge roodverschuiving van rond de 6 blijken veel metalen zoals magnesium, silicium, koolstof en ijzer te bevatten en komen wat dat betreft veel overeen met quasars met een kleinere roodverschuiving.
(Barth, JA, Martini, P., Nelson, CH and Ho, LC, Iron emission in the z=6.4 quasar SDSS J114816.64+525150.3, Ap. J. 594 (2):L95–L98, 2003)
Quasars, Redshifts and Controversies
Quasars, Redshifts en Controverses is een boek van 1987 Halton Arp, een astronoom die beroemd is door zijn Atlas of Peculiar Galaxies (1966).
Quasars still defy explanation
Er is nog heel wat uit te leggen over quasars
Astrofysicus roept collega’s op om betere modellen rond quasars te ontwikkelen – maart 2013
Robert Antonucci, hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, stelt in een commentaar stuk in het tijdschrift Nature dat hij en zijn collega’s betere modellen van zwarte gaten moeten ontwikkelen om zo meer kennis op te doen van quasi-stellar radio bronnen, beter bekend als quasars. Het probleem is, zegt hij, dat na een halve eeuw van de studie wetenschappers nog steeds niet kunnen verklaren hoe het komt dat quasars zoveel energie uitstoten.