columngeorge van hal

Zwarte gaten zijn nog wat maffer geworden: geen materie en toch druk uitoefenen

null Beeld

Zwarte gaten zijn de supersterren van de natuur- en sterrenkunde. Ze spelen de hoofdrol in talloze documentaires, krantenberichten, vakartikelen en populairwetenschappelijke boeken. Het zijn dan ook zo’n beetje de vreemdste dingen die het heelal heeft voortgebracht.

Neem het feit dat zwarte gaten een waarnemingshorizon hebben, een punt waar de zwaartekracht van dat gat zó groot wordt dat niets er nog aan kan ontsnappen. Al raar op zichzelf, maar het werd nog vreemder toen de beroemde fysicus Stephen Hawking ontdekte dat zwarte gaten desondanks staan te dampen als een pan soep waaruit in dit geval geen stoom kringelt, maar zogeheten Hawkingstraling. Deeltjes die dankzij de kronkelige krochten van de fysica tóch aan het zwarte gat kunnen ontsnappen. Uiteindelijk kan zo’n zwart gat zelfs totaal verdampen, rekende hij uit, alsof de pan definitief droogkookt. Snapt u het nog? Nee? Veel fysici ook niet.

Of neem dit meer recente inzicht, dat op kwam borrelen toen natuurkundigen het heelal voorzichtig in termen van informatie – bits, nullen en enen – begonnen te beschrijven. Toen bleek al snel dat zwarte gaten de grootste informatiedichtheid hebben die de kosmos toestaat. Als je maar genoeg harde schijven in elkaar duwt op één klein stukje ruimte, komt er een punt dat de hele bups instort tot zwart gat. Niet vanwege het toenemende gewicht van de schijven, maar puur vanwege alle informatie die je daar hebt verzameld.

Die ene veelgebruikte emoji waar een nucleaire paddenstoelwolk uit iemands hoofd opstijgt – de zwaarst mogelijke uiting van verbazing en onbegrip in ons digitale tijdperk – is nog nooit zo toepasselijk geweest.

En toch blijken zwarte gaten zelfs nóg wat maffer, zo schreven fysici onlangs in vakblad Physical Review Letters D. Ze berekenden hoe kleine schommelingen in de manier waarop de werkelijkheid aan elkaar is geknoopt – quantumfluctuaties, voor kenners – de horizon van het zwarte gat zodanig opschudden dat die druk uitoefent op zijn omgeving. Dat is extra bizar omdat die horizon léég is, zonder materie die tegen iets kan aanduwen en daarmee druk kan ontwikkelen. Totaal onverwacht, dus, had niemand zien aankomen, zeiden de onderzoekers tegen populairwetenschappelijke websites.

Tegelijk zijn al die gekke eigenschappen van zwarte gaten juist wat ze zo interessant maakt. Fysici wringen zich al decennia in de gekste bochten om hun geheimen te onthullen. Dáárom knoopten ze telescopen van over de hele wereld aan elkaar om in 2019 de eerste foto van een zwart gat te maken, en bouwden ze ultragevoelige detectoren die het subtiele getril van ruimte en tijd zélf kunnen waarnemen, veroorzaakt wanneer diep in de kosmos twee zwarte gaten op elkaar klappen.

Hou hier dus maar vast rekening mee: wanneer de komende decennia de volgende grote sprong plaatsvindt in ons begrip van de werkelijkheid, is de kans groot dat het dit onderzoek naar die maffe zwarte gaten was dat de boel als eerste aanzwengelde.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden