zwart gat, zwaartekracht

Vals zwart gat bewijst Hawkings theorie

Door een zwart gat te simuleren hebben wetenschappers bevestigd dat de zogeheten Hawkingstraling beperkt is, maar constant – precies zoals natuurkundige Stephen Hawking voorspelde.

Door een zwart gat te simuleren hebben wetenschappers bevestigd dat de zogeheten Hawkingstraling beperkt is, maar constant – precies zoals natuurkundige Stephen Hawking voorspelde.

Shutterstock

Zwarte gaten zijn objecten in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen.

Behalve de zogeheten Hawkingstraling, genoemd naar de Britse natuurkundige Stephen Hawking. Hij voorspelde dat zwarte gaten spontaan een beperkte maar constante hoeveelheid licht uitzenden.

Eerder dit jaar hebben Israëlische wetenschappers zijn theorie bevestigd met behulp van een gesimuleerd zwart gat in het lab.

zwart gat, zwaartekracht, lensing, licht

Het gravitatieveld van zwarte gaten is zo sterk dat het het licht van andere sterren afbuigt.

© Shutterstock

Een wolk atomen

Het kunstmatige zwarte gat dat in het lab was gemaakt, was eigenlijk geen echt zwart gat.

De onderzoekers simuleerden de omstandigheden rond een zwart gat door een wolk van 8000 atomen van het element rubidium te vormen.

Om licht te simuleren gebruikten ze geluidsgolven. Rubidiumatomen bewegen namelijk sneller dan het geluid, en daarmee konden de geluidsgolven niet aan de wolk rubidium ontsnappen.

Hierdoor konden de onderzoekers een waarnemingshorizon nabootsen. In een zwart gat is dat het punt vanwaar niets kan ontsnappen – zelfs licht niet.

Maar buiten de gesimuleerde waarnemingshorizon kon het gas langzaam bewegen en konden geluidsgolven wél ontsnappen.

De onderzoekers noemen het de waarnemingshorizon omdat ze niet kunnen waarnemen wat er aan de andere kant van die horizon gebeurt.

8000 atomen van het element rubidium simuleerden de omstandigheden rond een zwart gat.

Constante straling bevestigd

In een echt zwart gat bestaat Hawkingstraling uit fotonen – lichtdeeltjes – in paren. Het ene deeltje valt in het zwarte gat, het andere ontsnapt.

Dat zagen de Israëlische onderzoekers ook met hun geluidsgolven. Zij bestudeerden het gedrag van paren van geluidsgolven 97.000 keer gedurende 124 dagen.

De geluidsgolven bleken het gesimuleerde zwarte gat met een constante snelheid te verlaten, zoals Stephen Hawking voorspelde voor echte zwarte gaten.