Licht kan niet ontsnappen uit een zwart gat. Waarom kan de zwaartekracht dat wel?

Zwarte gaten zijn bizarre objecten en soms kom je een vraag erover tegen die simpel is, maar lastig om te beantwoorden. We weten dat de ontsnappingssnelheid van een zwart gat hoger is dan de lichtsnelheid, v > c. Niets kan volgens Einstein’s Speciale Relativiteitstheorie uit 1905 sneller gaan dan het licht, dus zwaartekracht ook niet. Waarom kan zwaartekracht dan wel uit een zwart gat ontsnappen? Simpele vraag, maar beantwoord ‘m maar eens. Hier een poging: zwarte gaten worden altijd geportretteerd als alles in hun omgeving opslurpende veelvraten, die omgeven worden door een snel roterende accretieschijf, een maelström van invallende materie. Hoe kan dat? Het antwoord is simpel en het is dezelfde Einstein die daarvoor gezorgd heeft. Om zwaartekracht te begrijpen moeten we af van Newton’s idee dat zwaartekracht een kracht is die wordt overgebracht tussen twee objecten met massa. Newton’s zwaartekrachtwet is goed om de sterkte van de zwaartekracht uit te drukken, maar hij verklaart niets.

Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie uit 1915 pakt het anders aan: een grote massa (zoals de aarde in de afbeelding hierboven) kromt de omringende ruimtetijd, een object dat in de buurt komt ondervindt die kromming, hetgeen ervaren wordt als ‘zwaartekracht’. Of zoals de beroemde natuurkundige John Wheeler het ooit zei, de bedenker van de naam ”zwarte gaten”:

Spacetime tells matter how to move; matter tells spacetime how to curve – John Wheeler in Geons, Black Holes, and Quantum Foam, p. 235.

Er is dus geen sprake van een kracht die het zwarte gat verlaat om dingen in de buurt aan te trekken, om kometen, planeten en andere onschuldige objecten op te slurpen. De ruimtetijd rondom het zwarte gat is gekromd door diens massa, het is ‘een fossiel zwaartekrachtsveld’ van de ster wiens kern ineen klapte tot het zwarte gat. De kromming van de ruimtetijd hoeft het zwarte gat niet te verlaten, het is het zwarte gat. Lees ook deze Astroblogs uit 2010 die op dezelfde vraag ingaat. Bron: Koberlein.