Natuurkundigen hebben achterhaald hoe we kunnen zien of een zwart gat eigenlijk stiekem een wormgat is. We hebben alleen nog geen geschikte waarnemingen om de methode te testen.
We kunnen mogelijk het verschil zien tussen een wormgat en een ‘gewoon’ zwart gat. Een zwart gat slurpt alles in zijn omgeving op en laat het nooit meer los, terwijl een wormgat een tunnel tussen twee zwarte gaten vormt, die verschillende plaatsen in de ruimte met elkaar verbindt. Van zwarte gaten weten we zeker dat ze bestaan. Wormgaten zijn vooralsnog pure speculatie. Nu opperen natuurkundigen dat we een verschil tussen de twee kunnen zien door te kijken naar het licht rond de muil van het zwarte gat.
Balans opmaken
In 2019 gebruikten sterrenkundigen een wereldwijd netwerk van telescopen, de Event Horizon Telescope (EHT), om het de eerste foto te maken van een zwart gat. Ze legden toen een verre kolos genaamd M87* vast. Natuurkundige Petya Nedkova van de Universiteit van Sofia in Bulgarije en haar collega’s gingen na of we de EHT-gegevens over de polarisatie van het licht rond het zwarte gat kunnen gebruiken om een onderscheid te maken tussen een wormgat en een zwart gat.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
‘Tien jaar geleden waren wormgaten nog pure science fiction. Nu kruipen ze naar de grenzen van de wetenschap, en wordt er actief naar gezocht’, zegt Nedkova. ‘Daarom maken we de balans op van alle waarneembare eigenschappen van zwarte gaten en wormgaten, en bekijken we één voor één welke eigenschappen veelbelovend zijn voor toekomstige detectie.’
Gedraaid licht
Computermodellen hebben uitgewezendat direct licht – licht dat ontstaat rondom het zwarte gat en dat rechtstreeks naar onze telescopen reist – niet voldoende details bevat om de twee te onderscheiden. Het verschil in de hoeveelheid polarisatie van het licht tussen een zwart gat en een wormgat zou minder dan 4 procent bedragen. Het verschil in polarisatierichting zou nog kleiner zijn.
‘Met de huidige waarnemingen kun je dus geen onderscheid maken tussen een zwart gat en een wormgat. We kunnen het verschil niet zien’, zegt Nedkova. ‘Daarom gingen we op zoek naar iets anders om zwarte gaten van wormgaten te onderscheiden.’
De onderzoekers onderzochten vervolgens hoogenergetisch licht. Dat licht ontstaat dichter bij het zwarte gat. Doordat het in de greep is van de krachtige zwaartekracht van het zwarte gat, draait het minstens een half rondje om het gat voordat het aan zijn reis naar de aarde begint. Het team ontdekte dat licht dat rond een wormgat heeft gereisd, meer dan acht keer zo gepolariseerd kan zijn als hetzelfde licht dat om een gewoon zwart gat zou draaien. Ook ontstaat er een verschil in de polarisatierichting dat kan oplopen tot 50 procent. De verschillen ontstaan omdat de vorm van de ruimtetijd anders is rond een wormgat dan om een zwart gat. Er zijn nog geen goede waarnemingen van dit soort licht gemaakt.
Licht aan het einde van de tunnel
De onderzoekers onderzochten ook een andere optie, die nog wat speculatiever is. Als je door een wormgat heen kan reizen, zoals het geval is voor de wormgaten die zij in hun modellen gebruikten, betekent dat, dat licht er vanaf de andere kant doorheen moet kunnen reizen. Uit het zwarte gat kan dan licht komen van een andere plek in het universum, dat wij kunnen waarnemen.
Als dat gebeurt, zouden de zwaartekrachtseffecten binnen het wormgat ervoor zorgen dat dat licht meer dan zes keer zo helder is als het licht rondom het zwarte gat aan onze zijde van de tunnel. Ook zouden er verschillende kleine ringen van licht rondom het zwarte gat te zien zijn.
Geen bezoek
Hoewel we nog geen geschikte waarnemingen hebben om deze methoden te beproeven, zouden we in theorie dus het verschil kunnen zien tussen een zwart gat en een wormgat. Om dit in de praktijk te brengen, hebben de astronomen telescopen met een hogere resolutie nodig.
Een zwart gat bezoeken om ter plekke onderzoek te voeren, is niet verstandig. ‘Als je dichtbij zou zijn, kom je er te laat achter of het een zwart gat of een wormgat is’, zegt Nedkova. ‘Je komt het verschil te weten zodra je ofwel sterft, ofwel de tunnel in schiet.’
