Impressie van een zwart gat met accretieschijf en straalstroom. Credit: NASA/JPL-Caltech.
Decennia was de gedachte bij sterrenkundigen dat zwarte gaten geen haar hebben, zoals dat in navolging van John Wheeler werd gezegd. In wezen zijn zwarte gaten zeer eenvoudige objecten: voor een oplossing van Einsteins veldvergelijking uit de Algemene Relativiteitstheorie voor zwarte gaten heb je maar drie dingen nodig, z’n massa, spin en lading. Meer eigenschappen heeft een zwart gat niet. Zwarte gaten met dezelfde massa, spin en lading zijn exact identiek, aldus het no-hair-theorema, zoals het wordt genoemd. Maar nu blijkt dat een aparte klasse van zwarte gaten toch haar heeft, dat wil zeggen dat ze naast massa, spin en lading nog een vierde eigenschap hebben. Het gaat om ‘extreme zwarte gaten’, dat zijn zwarte gaten die verzadigd zijn met de maximale spin en lading die theoretisch mogelijk is. Die blijken ‘gravitationeel haar’ te hebben, zoals Lior Burko (Theiss Research) en z’n collega’s het noemen. Het is een eigenschap die samenhangt met de kromming van de ruimtetijd net buiten de waarnemingshorizon van het extreme zwarte gat, een eigenschap die door een waarnemer verder weg meetbaar is. Omdat gravitationeel haar terug te leiden is naar de wijze waarop het zwarte gat ontstaan is en niet naar de eigenschappen massa, spin en lading, wordt de uniekheid van het zwarte gat geschonden en daarmee het no-hair theorema. Men zegt dat extreme zwarte gaten daarom toch haar hebben, dat te meten is. Het lijkt erop dat gravitationeel haar in theorie meetbaar is met zwaartekrachtdetectoren als LIGO en Virgo en in de toekomst LISA. Hier is het vakartikel over het onderzoek aan zwarte gaten met kambaar haar, verschenen in Physical Review. Bron: Eurekalert.
Volgens mij moet het ook mogelijk zijn dat er zwarte gaten zijn die zijn ontstaan uit anti-materie, want waar is het gebleven na de BB? Dus nóg een eigenschap erbij zodat de netto energiemassa van het heelal (=0) weer klopt na totale annihilatie? De vraag is wat men eigenlijk onder “de lading” (Q) van een zwart gat bedoeld, zijn er positieve en negatieve ladingen, t.o.v. wat? Hier word ik niet echt wijzer van https://en.wikipedia.org/wiki/Charged_black_hole
Dat is geen onderscheidende eigenschap. Massa, spin en lading zijn van buiten meetbaar, al is het maar in theorie. Of het ontstaan is uit antimaterie, is niet meetbaar. Een zwart gat dat ontstaan is uit een overschot aan protonen, is posittief geladen, maar een zwart gat uit antimaterie met vooral positronen is dat ook.
Het gangbare idee is in elk geval dat lading verwaarloosbaar klein is. In de natuur verwacht je ongeladen, draaiende zwarte gaten. Als de elektrische lading groter wordt, neemt de weerstand om te worden samengedrukt sneller toe dan de zwaartekracht kan overbruggen.
Het zou trouwens wel kunnen, zwarte gaten uit antimaterie. Of zelfs hele sterrentelsels: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/08-160.html