28 september 2020

Mensen wees gerust, zwarte gaten bestaan gewoon

Credit: Image courtesy of Perimeter Institute.

Gisteren werden we opgeschrikt met het nieuws dat de wiskundige natuurkundige Laura Mersini-Houghton berekeningen heeft gemaakt, waaruit zou blijken dat zwarte gaten onmogelijk kunnen bestaan – voor de hardcore liefhebbers is hier haar artikel, welke nog niet peer-reviewed is. De blog riep direct een stoot reacties op en op andere blogs wereldwijd werd ook volop gediscussieerd over Mersini’s ferme stelling. Hamvraag is natuurlijk: heeft ze gelijk, bestaan zwarte gaten inderdaad niet? Nou mensen, weest gerust, zwarte gaten bestaan wel degelijk. Niet alleen omdat ze talloze malen al waargenomen zijn, in de drie smaken stellair, zoals het binaire stelsel Cygnus X-1 (zie afbeelding hieronder), middelzwaar, zoals M82 X-1, en tenslotte superzwaar, zoals Sgr A* in het centrum van onze eigen Melkweg, maar ook omdat de theoretische onderbouwing broos is.

Impressie van Cynus X-1 en zijn begeleider. Credit: NASA, ESA, Martin Kornmesser

Nee, zwarte gaten zijn niet direct zichtbaar, slechts via de beweging van sterren en gaswolken in hun buurt en met toepassing van de derde wet van Kepler kunnen sterrenkundigen met zekerheid zeggen dat zich daar een massa moet ophouden, die zich wel moet schuilhouden binnen de waarnemingshorizon, de grens waarbinnen zelfs licht niet meer kan ontsnappen omdat daar de ontsnappingssnelheid groter is dan de lichtsnelheid. Sterrenkundigen proberen binnen enkele jaren een zwart gat zelf te fotograferen, d.w.z. de ‘schaduw’ ervan en wel met behulp van de Event Horizon Telescoop.

Voorstelling van een zwart gat met een waarnemingshorizon van ‘zachte haren’. Credit: NASA and M. Weiss (Chandra X -ray Center).

Mersini’s stelling over het niet bestaan van zwarte gaten heeft niets te maken met deze waarnemingen aan zwarte gaten. Het is een zuiver theoretisch verhaal, dat ingaat op de zogenaamde Firewall Paradox van zwarte gaten, een onderwerp dat in januari wereldnieuws werd, toen Stephen Hawking met een nieuwe theorie kwam, die van de schijnbare horizon rondom zwarte gaten. Mersini denkt dat als die firewall inderdaad bestaat de kern van een zware ster die op het punt van imploderen tot een zwart gat staat zoveel Hawkingstraling kan produceren dat de implosie wordt omgekeerd en er alleen een supernova ontstaat, zonder dat er een zwart gat in de kern ontstaat.  Op zich is daar veel voor te zeggen, wiskundig weet Mersini het goed te onderbouwen. Waar het echter mank gaat is dat er helemaal geen firewall is, zoals ik in februari ook al meldde. Natuurkundigen zoals Sabine Hossenfelder en Erik Verlinde hebben namelijk laten zien dat aan de voorwaarden die nodig zijn om zo’n firewall te creëren niet kan worden voldaan, lees die laatste blog voor de details daarover. Dat betekent dat niets de sterkern in de laatste minuten van z’n bestaan kan tegenhouden om te imploderen tot zwart gat. En dat betekent weer dat als je daar per ongeluk in belandt je kan spaghettificeren. Bron: Koberlein + Koberlein.

Comments

  1. Ik ben mijn sleutelbos geregeld kwijt, dus ik heb geen moment getwijfeld aan het bestaan van zwarte gaten. 😉

    groet,
    Gert (Enceladus)

  2. Dit nieuws noopt mij, om een correctie aan te brengen in mijn reactie op de blog van gisteren
    dat wiskundigen liever hebben dat natuurkundigen hun jatten branden.
    Er is dus eigenlijk maar één conclusie mogelijk,
    Laura Mersini-Houghton schijnt enorm haar jatten gebrand te hebben 🙂

  3. “Nou mensen, weest gerust, zwarte gaten bestaan wel degelijk. Niet alleen omdat ze talloze malen al waargenomen zijn”

    Zwarte gaten zijn nog nooit waargenomen.

    Op dit moment is het als volgt:
    “kunnen sterrenkundigen met zekerheid zeggen dat zich daar een massa moet ophouden”

    oftewel

    “ik hoor een koekoek in de klok, dus moet er zich een vogel in ophouden”

  4. Wil, op grond van de beweging van sterren die om Sgr A* draaien heeft men kunnen vaststellen dat de massa van dit object ruim 4,1 miljoen zonsmassa is. De straal van dat object is hooguit 17 lichturen, want anders zou de ster SO-16 met Sgr A* moeten botsen en dat is niet waargenomen. Kortom, er zit voor 4,1 miljoen zonsmassa aan massa in een zeer klein gebied, dat iets groter is dan ons zonnestelsel. Mocht dat iets anders zijn dan een zwart gat, bijvoorbeeld een cluster neutronensterren, een cluster gewone sterren, een zware gasmassa, dan zou dat allang te zien moeten zijn. We zien daar echter niets, dus kan het niet anders zijn dan dat zich daar een zwart gat bevindt.

    • de neuzelt ook maar wat mee zegt

      als ik het goed begrijp wordt er op de sgr-a omringende sterren met hun gevolg een kracht van 4,1 miljoen zonsmassa’s uitgeoefend.
      maar wil dat ook absoluut zeggen dat die kracht wordt uitgeoefend door een aldaar aanwezige massa.
      ik moet namelijk opeens denken aan een verschoppeling die een lege vortex ter sprake bracht.

  5. Beste ‘de neuzelt ook maar wat mee’, leuke naam heb je trouwens, kijk op deze site: http://en.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*#Central_black_hole Let vooral op die afbeelding daar rechts, waar je de sterren ziet waarmee de massa van Sgr A* is bepaald. In het geval van SO-02 is een volledige omloop om Sgr A* gevolgd, bij de anderen is een deel van hun baan eromheen gevolgd. Ja, de baan van deze sterren is asoluut het gevolg van de massa die zich in het midden bevindt, niet van iets wat zich elders bevindt, anders zouden de banen heel anders zijn. Ik heb geen flauw idee wat je bedoelt met ‘een verschoppeling die een lege vortex ter sprake bracht’.

  6. de neuzelt ook maar wat mee zegt

    bedankt voor de link Ewald.

    zal het nog een paar keer moeten doornemen voordat het afdoende indringt.
    op een klein aantal door henzelf benoemde zwarte vraagtekengaatjes na doet de tekst heel consistent aan..

    in de laatste alinea wordt nog even gewag gemaakt van die gaswolk die mogelijk zou worden opgeslokt door SGR-A*, het is akelig stil geworden rond dat gefenomeniseerde eetfestijn.

  7. Hier het laatste nieuws over die gaswolk, G2 genaamd: https://www.astroblogs.nl/2014/05/04/gaswolk-g2-nabij-melkwegcentrum-houdt-stand/ Nou ja laatste nieuws, is ook weer enkele maanden oud.

    • de neuzelt ook maar wat mee zegt

      hallo Ewald ik zal mijn commentaartje even op de juiste plek zetten, ‘t stond eerst onder jouw link
      ——————————————————————————————————————————–
      de+neuzelt+ook+maar+wat+mee zegt:

      26 september 2014 op 12:53

      ja Ewald dat “nieuwtje” bedoelde ik.
      en ? zit er nu wel of geen ster in die wolk.
      we zijn al bijna weer een half jaar verder.
      gelet op het aantal kosmologische herroepingen en//of vondsten van alleen al het laatste kwartaal zou je verwachten dat een happening met deze impact meer aandacht zou krijgen.

      Beantwoorden

  8. Ik heb grote moeite met zwarte gaten. Als ik alle info of wellicht non-info lees dan verdwijnt alle materie in een zwart gat. Dat gaat met zo’n geweld dat zelfs licht niet ontsnapt. Alleen je kunt niet tot het oneindige materie blijven verdichten en wat dan?

    • Joop, zwarte gaten zijn inderdaad heel lastig om een voorstelling van te maken. Zo’n singulariteit in het centrum ervan, waar de materie in een oneindige dichtheid opgepropt zou zitten, dat valt simpelweg buiten onze huidige kennis. Ik snap dus je moeite die je ermee hebt. Nee, je kunt inderdaad niet tot het oneindige blijven ‘verdichten’, leuke term die je hanteert. Theoretici zullen met een model moeten komen hoe het binnenste van zo’n zwart gat beschreven moet worden, een theory of everything (TOE). Die is er momenteel nog niet.

Laat een reactie achter op Iwald Reactie annuleren

*

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

%d bloggers liken dit: