16 augustus 2022

Supermassieve zwarte gaten worden omgeven door wolken

Credit: NASA/JPL-Caltech

Twee natuurkundigen, namelijk Carlo Rovelli en Francesca Vidotto, hebben het idee geopperd dat zwarte gaten helemaal geen singulariteit in hun centrum hebben, maar een zogenaamde Planckster. Als dat klopt, dan heeft dat grote implicaties. Het betekent o.a. dat alle informatie dat ooit is opgeslokt door een zwart gat, ooit weer zal worden teruggegeven aan het universum.Volgens de standaardtheorie bestaan zwarte gaten uit twee simpele onderdelen: een singulariteit en een waarnemings- of gebeurtenishorizon. Aangezien we geen sonde in een zwart gat kunnen droppen, hebben we geen idee wat er werkelijk aan de hand. In plaats daarvan moeten we het hebben van theorieën.De singulariteit-theorie heeft een groot nadeel: het heeft namelijk last van de zogenaamde “informatie-paradox”. Zwarte gaten lijken namelijk informatie te vernietigen, hetgeen niet in overeenstemming is met de relativiteitstheorie (maar in plaats daarvan een kwantummechanisch verschijnsel is). Deze paradox is dusdanig verontrustend, dat het zelfs mensen als Stephen Hawking aan het twijfelen heeft gebracht. Natuurkundigen zijn dan ook druk bezig om met alternatieve theorieën te komen. De meest recente is gebaseerd op de notie van een Planckster.Het idee van een Planckster heeft z’n wortels in de zogenaamde Big Crunch-theorie, waarbij het heelal ooit stopt met uitdijen en weer zal gaan samentrekken. Zodra alle materie weer is samengebracht in een superklein volume, zou er een singulariteit moeten ontstaan. Maar volgens sommige natuurkundigen ontstaat in plaats daarvan een Planckster, een object met een superhoge (maar niet oneindige) dichtheid. Zodra de Big Crunch plaatsvindt, zal de Planckster een zogenaamde Planckdichtheid bereiken, waarna het geheel weer terugstuitert in een nieuwe oerknal.

Credit: NASA

Rovelli en Vidotto zijn zich toen gaan afvragen of iets soortgelijks ook bij een zwart gat het geval zou kunnen zijn. In dat geval heeft een zwart gat geen singulariteit in z’n centrum, maar een Planckstructuur (een “ster”) die een oplossing vormt voor de informatieparadox, waarmee de relativiteitstheorie weer bij het spel kan worden betrokken. In dat geval zal een zwart gat langzaam massa verliezen als gevolg van Hawkingstraling.Naarmate het zwarte gat samentrekt, wordt de Planckster groter omdat meer informatie wordt opgenomen. Uiteindelijk zal de ster de gebeurtenishorizon bereiken, waarna het zwarte gat plots zichtbaar wordt. Aangezien dat eigenlijk niet mag van de natuur, zal alle informatie dat ooit is opgeslokt weer worden teruggegeven aan het universum, waarmee het zwarte gat plotsklaps verdwenen is. Het is wel de verwachting dat deze informatie onherkenbaar zal zijn veranderd. Wellicht het begin van een nieuw universum? Hoe dan ook, de natuurkundige gemeenschap is nog niet overtuigd van het idee van Rovelli en Vidotto. Het is dan ook de verwachting dat komende jaren een levendig debat gevoerd zal worden tussen voor- en tegenstanders van de Planckster. We wachten rustig af. Bron: Phys.org. Het volledige wetenschappelijke artikel kan hier bekeken worden.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: