Alles verdwijnt erin (en niets komt eruit): 5 feiten en fabels over het zwarte gat

Wat is een zwart gat? Vijf vragen

Na jaren overleg, afstemmen en een beetje mazzel is het wetenschappers eindelijk gelukt om een foto te maken van een zwart gat. Niet met een gewone camera natuurlijk, maar met een groot aantal radiotelescopen over de hele wereld. 

De foto's geven - op den duur - hopelijk meer inzicht in wat er nou precies gebeurt rond zo'n zwart gat. Een ding is namelijk wel zeker: het is een object dat ontzettend tot de verbeelding spreekt. "Als je niet zeker weet wat erin gebeurt, biedt dat ruimte voor speculatie", zegt Govert Schilling. "En zolang je geen tegenbewijs vindt voor die ideeën, moet je officieel zeggen dat ze mogelijk zijn."

1. Een zwart gat is een groot gat in de ruimte: fabel

"Een zwart gat wordt niet voor niets zo genoemd", zegt Schilling. "Het is de letterlijke vertaling van de Engelse term die in de jaren 60 van de vorige eeuw werd bedacht: black hole. Je zou kunnen zeggen dat het een gat is, want er kan van alles invallen. Ook dat het zwart is, want het zendt geen licht uit. Toch is het niet zo dat het een gat is zoals een gat in een vel papier. Het is eerder een bodemloze put. Een bolvormig gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat er niets meer uit kan ontsnappen. Ook licht niet, dus weten we niet wat er in dat gebied gebeurt of wat erin zit."

2. Een zwart gat is het begin van een wormgat waardoor we kunnen tijdreizen: we hebben geen idee

Als zwarte gaten al tot de verbeelding spreken, dan doet tijdreizen dat helemaal. De twee elementen combineren levert mooie speculatie op, vindt Schilling. "Er zijn theorieën dat de oerknal het spiegelbeeld zou zijn van een zwart gat: niet een plek waar alles verdwijnt, maar waar alles uit voortkomt. Misschien vormt een zwart gat wel een verbinding met een ander heelal, of een ander deel van ons eigen heelal. Een zwart gat zou zelfs naar een ander punt in de tijd kunnen leiden, is de gedachte. Over die theorieën is ontzettend veel nagedacht, berekend en gespeculeerd. Ze zijn geen van alle uitgesloten, het zou allemaal kunnen. We weten het gewoon niet."

3. Je kunt in een zwart gat springen: feit

Zwarte gaten liggen - gelukkig! - op grote afstand van de aarde. Het grote zwarte gat in het midden van de Melkweg bijvoorbeeld, aangeduid met Sagittarius A*, ligt op 26.000 tot 27.000 lichtjaar hiervandaan. "Maar stel dat je een ruimteschip hebt, daar heel lang mee reist en het in een baan om het zwarte gat weet te brengen. Ja, dan kun je erin springen", zegt Schilling. "Hele sterren en gaswolken kunnen erin verdwijnen, dus een ruimtereiziger lukt ook wel. Maar de kans dat je dat overleeft is nul."

4. Ooit zien we opnamen van de binnenkant van een zwart gat: fabel

Hoe een zwart gat er van binnen uitziet, zullen we in ieder geval nooit weten door directe waarneming, zegt Schilling. "De zwaartekracht van een zwart gat is zo sterk dat er niets uit kan ontsnappen. Een ruimtesonde met een camera aan boord kan het zwarte gat dus wel in, maar kan er nooit meer uit. Foto's naar de aarde sturen lukt ook niet, want ook radiosignalen kunnen het zwarte gat niet uit, ook al reizen ze met de lichtsnelheid - de hoogst mogelijke snelheid in het heelal."

Erin kijken gaat dus in ieder geval niet lukken. "Als we de vraag willen beantwoorden wat er in een zwart gat zit, moeten we daarom heel slim nadenken. In een zwart gat is de zwaartekracht zo sterk, dat alle materie op elkaar wordt geperst. Om dat te kunnen verklaren heb je enerzijds quantumfysica nodig, omdat het om elementaire deeltjes gaat, anderzijds de relativiteitstheorie van Einstein, die de zwaartekracht beschrijft."

Alleen bijten die twee theorieën elkaar nogal. De hoop is nu dat de foto van het zwarte gat in de toekomst meer duidelijkheid biedt over welke van de twee theorieën zou moeten worden aangepast. "Dat is spannend, want als we daarachter komen, zouden we ook weten wat er tijdens de oerknal gebeurde", zegt Schilling. "Dat is hetzelfde principe."

5. Op aarde hebben we ook te maken met zwarte gaten: feit

Maak je geen zorgen: de kans dat we daadwerkelijk in botsing komen met een zwart gat, is vrijwel nihil. Maar zwarte gaten kunnen ons wel helpen om op de meest fundamentele manier te begrijpen hoe de wereld in elkaar zit, denkt Schilling. "Denk bijvoorbeeld aan de relativiteitstheorie. Daarvan wordt vaak gezegd dat-ie alleen theoretisch interessant is. Maar het feit dat je gps je de juiste weg wijst is te danken aan die theorie, die in satellieten is ingebouwd. We kunnen al lang niet meer zonder de effecten ervan." 

Het zwarte gat is overigens al iets waar we regelmatig mee te maken krijgen, zegt Schilling. "We zeggen niet voor niets dat mensen in een zwart gat vallen, bijvoorbeeld na hun pensioen of na een marathon. Dat geeft wel aan hoezeer het concept onderdeel is geworden van ons leven."