Als je in een zwart gat valt?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

In feite kun je de reis door een zwart gat niet overleven. En als je een van hen probeert te raken, zoals bijvoorbeeld Matthew McConaughey deed in de film "Interstellar", word je verscheurd lang voordat je weet wat er in het zwarte gat zit. Wetenschappers hebben deze mysterieuze ruimtevoorwerpen de afgelopen decennia echter niet voor niets geobserveerd. Hierdoor konden twee vragen worden beantwoord: wat is een zwart gat en wat zit er (in theorie) in.

Wat is een zwart gat?

Om volledig te begrijpen waarom je je ruimteschip niet zomaar in een zwart gat kunt laten vallen of lanceren, moet je eerst de basiseigenschappen van deze ruimtevoorwerpen begrijpen.

Een zwart gat is een plaats waar de zwaartekracht zo sterk is dat er geen licht of iets anders kan ontsnappen.

Zwarte gaten worden niet alleen zo genoemd, omdat ze geen licht reflecteren of uitstralen. Ze zijn alleen zichtbaar wanneer ze de volgende ster of gaswolk absorberen, die daarna niet uit de grens van het zwarte gat, de gebeurtenishorizon genaamd, kan komen. Voorbij de waarnemingshorizon is een kleine stip, de singulariteit, waar de zwaartekracht zo intens is dat het ruimte en tijd eindeloos buigt. Dit is waar de wetten van de fysica zoals we die kennen worden geschonden, wat betekent dat alle theorieën over wat zich in een zwart gat bevindt slechts speculaties zijn.

Zwarte gaten lijken voor de meesten van ons exotisch, maar voor de wetenschappers die erin gespecialiseerd zijn, is het heel gewoon om ze te bestuderen. Natuurkundigen hebben decennialang theorieën over soortgelijke objecten naar voren gebracht nadat de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein het bestaan van zwarte gaten voorspelde. Dit concept werd echter pas in de jaren zestig serieus genomen, toen wetenschappers getuige waren van de absorptie van sterren door zwarte gaten. Tegenwoordig worden zwarte gaten beschouwd als onderdeel van de evolutie van sterren, en astronomen vermoeden dat er zelfs in ons Melkwegstelsel miljoenen zwarte gaten zijn.

Wat zijn zwarte gaten?

Zwarte gaten zijn er in veel verschillende vormen en kunnen met verschillende moeilijkheidsgraden worden gemodelleerd. Sommige kunnen bijvoorbeeld draaien, terwijl andere een elektrische lading bevatten. Dus als je een van hen raakt (nou ja, laten we zeggen dat je niet eerder aan flarden bent gescheurd), kan je exacte lot afhangen van welk zwart gat je tegenkomt.

Op het eenvoudigste niveau zijn er drie soorten zwarte gaten: stellaire zwarte gaten, superzware zwarte gaten en middelgrote zwarte gaten (relikwie).

Zwarte gaten met stermassa ontstaan wanneer zeer grote sterren hun levenscyclus voltooien en instorten. Relictzwarte gaten worden nog steeds slecht begrepen en er zijn in de loop van de tijd slechts enkele van dergelijke objecten gevonden. Maar astronomen geloven dat het proces van hun vorming vergelijkbaar is met dat van superzware zwarte gaten.

Superzware zwarte gaten bewonen de centra van de meeste sterrenstelsels en zullen waarschijnlijk tot ongelooflijke afmetingen groeien. Ze zijn tientallen miljarden keren massiever dan onze zon - vanwege de absorptie van sterren en versmelting met andere zwarte gaten.

Stellaire zwarte gaten zijn misschien klein van formaat in vergelijking met hun grotere neven, maar ze hebben in feite meer extreme getijdenkrachten buiten hun waarnemingshorizon. Dit verschil is te wijten aan een speciale eigenschap van zwarte gaten die sommige toevallige waarnemers waarschijnlijk zal verrassen. Kleinere zwarte gaten hebben in feite een sterker zwaartekrachtsveld dan superzware. Dat wil zeggen, je hebt meer kans om een verandering in de zwaartekracht op te merken in de buurt van een klein zwart gat.

Wat gebeurt er als je in een zwart gat valt?

Stel je voor dat je op de een of andere manier in de ruimte bent beland naast een stellair zwart gat. Hoe vind je haar? De enige aanwijzing dat het bestaat, kan zwaartekrachtvervorming of reflectie van nabije sterren zijn.

Maar zodra je dichter bij deze vreemde plek vliegt, wordt je lichaam in de ene richting uitgerekt en in een heel andere richting verpletterd - een proces dat wetenschappers spaghettificatie noemen. Het duidt op het sterk uitrekken van objecten verticaal en horizontaal (dat wil zeggen, ze assimileren met het type spaghetti), veroorzaakt door een grote getijdekracht in een zeer sterk inhomogeen zwaartekrachtsveld. Simpel gezegd, de zwaartekracht van een zwart gat zal je lichaam horizontaal samendrukken en het verticaal trekken als een toffee. Je zult niet meer kunnen ademen, spreken en lezen in onze Telegram-chat.

Als je als een soldaat in een zwart gat zou springen, zou de zwaartekracht op je vingers veel sterker zijn dan de kracht die aan je hoofd trekt. Elk stuk van je lichaam wordt in een andere richting uitgerekt. Een zwart gat maakt letterlijk spaghetti van je.

Kun jij overleven nadat je in een zwart gat bent gevallen?

Dus als je eenmaal vastzit in een stellair zwart gat, zul je je waarschijnlijk niet veel zorgen maken over de 'kosmische' geheimen die je aan de 'andere kant' zou kunnen ontdekken. Je bent honderden kilometers dood voordat je het antwoord op deze vraag weet.

Dit scenario is niet geheel gebaseerd op theorieën en aannames. Astronomen waren in 2014 getuige van deze "vernietiging van het getij", toen verschillende ruimtetelescopen een ster vingen die te dicht bij een zwart gat dwaalde. De ster werd uitgerekt en uit elkaar gescheurd, waardoor een deel van de waarnemingshorizon viel, terwijl de rest de ruimte in werd geslingerd.

In tegenstelling tot het vallen in een stellair zwart gat, zal je ervaring om in een superzwaar of relict zwart gat te vallen een beetje minder nachtmerrie zijn. Al blijft het eindresultaat, een gruwelijke dood, het enige scenario. In theorie kun je echter helemaal naar de waarnemingshorizon gaan en de singulariteit bereiken terwijl je nog leeft. Terwijl je naar de waarnemingshorizon blijft vallen, zul je uiteindelijk het sterlicht zien krimpen tot een klein punt achter je, dat van kleur verandert in blauw als gevolg van de zwaartekrachtblauwverschuiving. En dan… zal er duisternis zijn. Niets. Vanuit de waarnemingshorizon kan geen licht van het buitenste universum je schip bereiken. Net als jij kun je niet meer terug.