# Zwart Gat Gebeurtenishorizon Simulator voor Schwarzschild-radius, fotonsfeer en tijddilatatie
Deze gebeurtenishorizon-simulator zet de kernconcepten van Schwarzschild-zwarte gaten om in een interactief visueel model.De simulator is ontworpen voor studenten astronomie, docenten natuurkunde en nieuwsgierige onderzoekers.# Hoe de gebeurtenishorizon-radius wordt berekend
Voor een niet-roterend, ongeladen zwart gat is de radius de Schwarzschild-radius: Rs = 2GM / c^2.Omdat de radius lineair schaalt met massa, heeft een zwart gat van 10 zonnemassa's een radius van ongeveer 29,5 km.| Regio | Radius in Schwarzschild-radii | Betekenis |
|---|---|---|
| Gebeurtenishorizon | 1.0 Rs | De grens van waaruit niets kan ontsnappen, omdat de ontsnappingssnelheid gelijk is aan c. |
| Fotonsfeer | 1.5 Rs | De instabiele cirkelvormige baan voor licht rond een Schwarzschild-zwart gat. |
| ISCO | 3.0 Rs | De binnenste stabiele cirkelvormige baan voor deeltjes met massa. |
| Zwak veld | 6 Rs en verder | Zwaartekracht is nog steeds sterk, maar cirkelvormige banen zijn makkelijker te behouden. |
# Ontsnappingssnelheid en causale grens
De ontsnappingssnelheid is de snelheid die een object nodig heeft om zonder verdere voortstuwing willekeurig ver weg te komen.De weergave van de ontsnappingssnelheid biedt nuttige intuïtie, maar is geen volledige relativistische beschrijving.# Tijddilatatie en gravitationele roodverschuiving
Een klok die op een vaste afstand buiten een zwart gat staat, tikt langzamer vergeleken met een verre waarnemer. De vereenvoudigde factor is sqrt(1 - Rs / r).Gravitationele roodverschuiving volgt dezelfde geometrie. Licht dat uit de zwaartekrachtput klimt, verliest energie.# Fotonsfeer en ISCO uitgelegd
De fotonsfeer op 1.5 Rs is de plaats waar licht in principe in een instabiele cirkelvormige baan kan bewegen.De ISCO op 3 Rs is de binnenste stabiele cirkelvormige baan voor materie.# Stellair versus supermassief zwart gat
Een verrassende les is dat grotere zwarte gaten minder extreme getijdenkrachten hebben bij de horizon.De simulator bevat een getijdenverloopweergave in aardse zwaartekracht per meter.# Beperkingen van deze simulator
- Geen spin: gebruikt Schwarzschild-geometrie.
- Vereenvoudigde accretiefysica: illustratieve schijf.
- Geen ray tracing: educatief diagram.
- Stationaire klok: niet in vrije val.