11 december 2019

Heb je soms ook zwarte gaten bestaande uit… donkere energie?

Voorstelling van de Powehi GEODE in M87. Die zou ongeveer 2/3e in omvang zijn van het gebied dat met de Event Horizon Telescope is gefotografeerd, de groene zone. Credit: EHT collaboration; NASA/CXC/Villanova University

Recent hebben twee onderzoekers van de Universiteit van Hawaï in Manoa ontdekt dat er in de veldvergelijkingen van Albert Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie uit 1915 mogelijk een fout zit, een fout die best cruciaal kan zijn. Einstein had als aanname dat een groot object, zoals het heelal, niet wordt beïnvloed door kleinschalige objecten, zoals sterren. Kevin Croker en Joel Weiner hebben die aanname nu onderuit gehaald, want zij hebben laten zien dat compacte, dichte objecten, zoals zwarte gaten, wel degelijk van invloed kunnen zijn op de ontwikkeling van het heelal. En die invloed is viceversa, óók het heelal heeft invloed op de groei of krimp van kleine objecten. En dat betekent dat bijvoorbeeld de snelheid waarmee het heelal uitdijt ons informatie kan geven over de wijze waarop zware sterren aan hun leven kunnen komen. Van zware sterren (>8 zonsmassa) gaan we er al tientallen jaren van uit dat die na een supernova-explosie van type II een kern hebben die implodeert tot zwart gat. Maar dat blijkt niet altijd het geval te zijn, aldus Croker en Weiner.

De Hubble eXtreme Deep Field (XDF). Hebben het heelal en zwarte gaten van donkere energie invloed op elkaar? Credit: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI).

Ze komen met een theorie van Erast Gliner, die al in 1966 (!) betoogde dat er zogeheten Generic Objects of Dark Energy (GEODE’s) zouden bestaan, zwarte gaten die niet bestaan uit gewone materie, maar uit donkere energie. Van buiten bekeken zouden die GEODE’s net gewone zwarte gaten zijn, met al hun massa in een singulariteit, maar in werkelijkheid zouden ze uit donkere energie bestaan. En al die GEODE’s samen zouden door hun donkere energie bijdragen aan de versnelde expansie van het heelal, een versnelling die in 1998 door twee onafhankelijke teams aan de hand van type Ia supernovae is waargenomen. Sinds 2015 zijn gedurende de O1 en O2 waarneemcampagnes van LIGO en Virgo tien zwaartekrachtgolven van paren botsende zwarte gaten ontdekt. Al die zwarte gaten zijn tientallen zonsmassa zwaar, eigenlijk zwaarder dan de modellen van evolutie van zware sterren voorspellen. Croker en Weiner denken daarom dat al die zwarte gaten in werkelijkheid GEODE’s zijn, die groter kunnen zijn. Het centrale zwarte gat M87* in M87, dat de Hawaïaanse naam Powehi heeft gekregen, zou ook zo’n superzware GEODE kunnen zijn, zoals te zien in de afbeelding bovenaan. En dat alles hebben ze beschreven in dit vakartikel: “Implications of Symmetry and Pressure in Friedmann Cosmology: I. Formalism”, gepubliceerd op 28 augustus in The Astrophysical Journal. Bron: Universiteit van Hawaï.

 

Comments

  1. Zou een zwart gat van donkere materie, dan méér zwaartekracht genereren dan een even zwaar zwart gat van ‘gewone’ materie?? Maar in een zwart gat zit toch helemaal geen ‘gewone’ materie meer?

    • Het gaat niet om zwarte gaten van donkere materie, maar van donkere energie. Zwarte gaten die gewone materie bevatten (of beter gezegd, die ontstaan zijn uit zware sterren van gewone materie) rekenen ze tot de gewone materie, ook al is de singulariteit een zeer exotisch object, waarvan we niet weten wat de exacte aard is. De massa van gewone zwarte gaten telt dus mee bij de massa van gewone materie. De GEODE’s zwarte gaten daartentegen bevatten donkere energie, die massa telt niet mee. Bij nader inzien denk ik overigens dat die zwarte gaten beter witte gaten kunnen worden genoemd, want donkere energie heeft een afstotende werking (leidend tot de versnelde uitdijing van het heelal), dus zullen ook dat soort zwarte gaten afstotend zijn, lijkt mij. Mmmmm, dat zou toch meetbaar moeten zijn, zo’n afstotende werking van dergelijke zwarte, eh… witte gaten?

      • “Witte gaten” … 😕
        Moet ik me daarbij objecten voorstellen die i.p.v. een Zwaartekracht (naar zich toetrekken) een Weg-stuwende kracht hebben?
        En als die krachten zo groot zijn dat de ruimte daardoor kan rimpelen, waarmee we mede de versnelde uitdijing van het heelal willen verklaren…

        Dan moet er toch ook zo’n object ergens bij ons in de buurt zijn, wat het heelal ziet er op elke plek ‘hetzelfde’ uit.
        Waarom hebben we zo’n object dan nog niet gevonden? Me dunkt dat dit ‘witte gat’ toch zeer eenvoudig te vinden moet zijn, omdat alles wat tussen ons en dit witte gat is, met een enorme blauw-waarde naar ons toe wordt gedrukt/gestuwd. Laat nu zowat alles een roodwaarde hebben…. 🙁

        Witte Gaten(-GEODE’s) zijn dus SF, en hebben niks met de realiteit te maken. Jammer.

        Volgens mij moet de waarde van deze GEODE’s gezien worden in hoe er bepaalde zware Zwarte Gaten gevonden worden, waarvan we eigenlijk niet kunnen verklaren hoe zij ooit hebben kunnen ontstaan. Voor ons is nu niet vast te stellen (door alleen meting) wat de ontstaanshistorie is van alle typen zwarte gaten.
        We weten wel dat een (groot) aantal zijn gevormd door ineenstorting van zware sterren(dus baryonen), maar er zijn ook andere mogelijkheden die leiden tot een zwart gat :
        Alle zware sterren worden een Blackhole, maar niet alle Blackholes waren ooit een enorme ster. (Ook samengebalde DM zou een Zwart Gat kunnen opleveren.)

        Groet, Paul

  2. Rinus Baggermans zegt

    Geweldig,
    In een van mijn mails naar astroblog heb ik bovenstaande ideeën ook al een keertje naar voren gebracht. Komt prachtig overeen met wat ik zelf denk. Eerst vervalt gewone energie naar de energielaag met donkere materie (en zorgt voor inkrimping van het heelal) en vervolgens vervalt de donkere materie in zwarte gaten nog verder naar de energielaag van donkere energie met als gevolg het uitdijen van het heelal.
    Donkere energie is momenteel de sterkste factor in het heelal.

  3. Is er iemand in staat een andere configuratie te bedenken voor het heelal?
    Bijvoorbeeld een gatenkaas met holtes of een spons?
    Ik denk het niet dat er iemand een andere opstelling kan bedenken.
    We moeten uitgaan van de gedachte dat het heelal op natuurlijke wijze is ontstaan en misschien ooit weer zal verdwijnen.
    Als er tussen elektronen al aantrekkingskracht is en hun massa is zeer klein dan zal dat met alle materie zo zijn.
    Op de lange duur slokt de zon ons op en de zon wordt op haar beurt ook weer opgeslokt.
    De samenstelling van al die materie warmt op, wordt dichter ,warmt meer op tot er temperaturen bereikt worden
    Die niet meer meetbaar zijn.
    Ik vraag mij soms af of onze fysica nog van toepassing is voor deze toestanden?

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: