Nazarii_Neshcherenskyi/Shutterstock

Zwarte gaten behoren tot de meest raadselachtige verschijnselen in het universum. Hoewel John Wheeler de term heeft bedacht, zijn het geen letterlijke gaten, maar gebieden waar de zwaartekracht materie tot één enkel punt samendrukt:een singulariteit. Omdat ze geen licht uitzenden of reflecteren, blijven zwarte gaten onzichtbaar; we leiden hun aanwezigheid af uit hun dramatische invloed op de omringende ruimte en het licht.

Het is onmogelijk om deze kosmische reuzen rechtstreeks te observeren; zelfs het dichtstbijzijnde bekende zwarte gat, Gaia BH1, bevindt zich op zo'n 1500 lichtjaar afstand. De zwaartekracht aan de rand van een zwart gat, de gebeurtenishorizon genoemd, is zo intens dat zelfs licht niet meer kan ontsnappen als het eenmaal oversteekt. De ontsnappingssnelheid overtreft daar de snelheid van het licht, waardoor de horizon een eenrichtingsgrens wordt. Hoewel sommige theorieën suggereren dat er informatie kan weglekken, is de heersende opvatting dat niets meer kan terugkeren als het eenmaal binnen is.

Voor degenen die gefascineerd zijn door hoe het zou voelen om in zo'n zwaartekrachtafgrond te worden getrokken, hebben wetenschappers plausibele scenario's geschetst op basis van het type zwart gat dat erbij betrokken is.

De soorten zwarte gaten

Nazarii_Neshcherenskyi/Shutterstock

Zwarte gaten zijn er in drie hoofdvariëteiten:stellaire massa, gemiddelde massa en supermassief. De verschillen in grootte leiden tot enorm verschillende getijdenkrachten (de variatie in zwaartekracht tussen twee punten) die worden ervaren nabij de gebeurtenishorizon.

In superzware zwarte gaten, die miljarden zonsmassa’s kunnen herbergen, zijn de getijdenkrachten op de waarnemingshorizon relatief zwak. Een object dat deze grens passeert, zou waarschijnlijk onopgemerkt blijven en er zonder dramatische vervorming doorheen glippen. Eenmaal binnen zou de aantrekkingskracht van de singulariteit echter domineren.

Zwarte gaten met een stellaire massa vertonen daarentegen extreme getijdenkrachten aan de horizon. Dit resulteert in een fenomeen dat bekend staat als spaghettificatie.

Stellar-massa zwarte gaten en spaghettificatie

Merlin74/Shutterstock

Spaghettificatie beschrijft hoe objecten langer worden en uiteindelijk uit elkaar scheuren als ze de waarnemingshorizon van een klein zwart gat naderen. De zwaartekracht aan de kant die het dichtst bij de horizon ligt, is veel sterker dan aan de andere kant, waardoor het object in een lange, dunne vorm wordt uitgerekt – vandaar de naam. Een mens die met de voeten eerst naar beneden valt, zou ervaren dat de voeten als snoep van het hoofd worden weggetrokken.

Omdat de getijdengradiënt in zwarte gaten met stellaire massa zo steil is, zou een hemellichaam al eerder de waarnemingshorizon hebben bereikt, waardoor een succesvolle oversteek vrijwel onmogelijk is.

Wat ligt er voorbij de evenementenhorizon?

Vadim Sadovski/Shutterstock

Het interieur van een zwart gat blijft speculatief. Sommige onderzoekers beweren dat de gebeurtenishorizon een niet-overschrijdbare grens is, terwijl anderen geloven dat de algemene relativiteitstheorie in de buurt van de singulariteit uiteenvalt. In het scenario waarin een waarnemer zou kunnen oversteken, zou de natuurkunde zoals wij die kennen instorten.

BenFarr, een zwaartekrachtgolfastronoom aan de Universiteit van Oregon, legde aan Newsweek uit dat je in een supermassief zwart gat waarschijnlijk “substantiële vervorming van beelden als gevolg van zwaartekrachtlensvorming” zou zien. Licht van het buitenuniversum zou vervormd aankomen, maar de waarnemer zou voor iedereen buiten het zwarte gat onzichtbaar zijn. Naarmate men de singulariteit nadert, zal de spaghettificatie toenemen en waarschijnlijk binnen enkele minuten na het overschrijden van de horizon voltooid zijn.

Kortom, of hij nu een stellaire massa of een superzwaar zwart gat tegenkomt, het lot van elke reiziger blijft hetzelfde:spaghettificatie en onvermijdelijke beknelling.