Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Uitlegger:Een theoretische kosmoloog beschrijft hoe groot zwarte gaten werkelijk zijn, en het ‘point of no return’

In de enorme uitgestrektheid van ons universum liggen raadselachtige kosmische entiteiten op de loer die bekend staan ​​als zwarte gaten. Deze zwaartekrachtmonsters worden gevormd wanneer massieve sterren onder hun eigen zwaartekracht instorten, waardoor een gebied van ruimtetijd ontstaat met zulke intense zwaartekrachtkrachten dat niets, zelfs licht niet, aan hun klauwen kan ontsnappen.

Om de immense omvang van grote zwarte gaten te begrijpen, moet je je voorstellen dat je de hele aarde verkleint tot de grootte van een golfbal. Een superzwaar zwart gat, zoals dat in het hart van ons Melkwegstelsel, Sagittarius A*, zou dan ongeveer zo groot zijn als een voetbal.

Het echte verbijsterende aspect van zwarte gaten ligt echter in het concept van de waarnemingshorizon. Dit is de grens waarboven alles wat erover gaat niet kan ontsnappen, zelfs het licht zelf niet. Het punt waarop geen terugkeer meer mogelijk is. Voor een zwart gat ter grootte van Boogschutter A* zou de waarnemingshorizon ongeveer 10 miljoen kilometer breed zijn.

Stel je een enorm zwart gat voor als een kolossale draaikolk in het weefsel van de ruimtetijd, waarbij de waarnemingshorizon de meedogenloze grens markeert. Alles wat zich te dichtbij waagt, of het nu een ongelukkige astronaut, een ruimtevaartuig of zelfs een lichtstraal is, zal onverbiddelijk naar binnen worden getrokken en voor altijd verloren gaan.

Maar wat gebeurt er als je op de een of andere manier de gebeurtenishorizon overschrijdt? Vanuit jouw perspectief lijkt het alsof de tijd langzamer gaat naarmate je de zwaartekracht van het zwarte gat nadert. Voor een externe waarnemer lijkt het echter alsof je bevriest vlak voordat je de gebeurtenishorizon bereikt, voor altijd aan de rand van de afgrond.

Binnen de gebeurtenishorizon kunnen de wetten van de natuurkunde, zoals we die nu begrijpen, uiteenvallen. Sommige theorieën suggereren dat de intense kromming van de ruimtetijd ertoe zou kunnen leiden dat materie wordt verpletterd tot een singulariteit, een punt van oneindige dichtheid en nulvolume.

De studie van zwarte gaten en hun intrigerende eigenschappen heeft de geesten van zowel theoretische natuurkundigen, astrofysici als kosmologen geboeid, wat heeft geleid tot baanbrekende inzichten in de fundamentele aard van zwaartekracht, ruimtetijd en de mysteries van het universum zelf.