Botsende zwarte gaten kunnen zwaartekrachtsgolven produceren, maar het omgekeerde blijkt ook mogelijk. Natuurkundigen hebben ontdekt dat een speciaal soort zwaartekrachtsgolven krachtig genoeg is om de ruimtetijd te vervormen, een zwart gat te creëren en de aarde te vernietigen. Maar maak je geen zorgen; dat zal waarschijnlijk niet gebeuren.
Zwaartekrachtsgolven zijn rimpelingen in de ruimtetijd: het weefsel waaruit het heelal is opgebouwd. De meeste van die golven zijn bolvormig. Ze planten zich naar buiten toe voort, net als de rimpelingen die ontstaan als je een steen in een vijver gooit. Wanneer een object of deeltje echter met nagenoeg de lichtsnelheid beweegt, creëert het een ander type golf: zogeheten platte zwaartekrachtsgolven die zich als een vloedgolf voortbewegen.
Natuurkundigen Frans Pretorius van de Princeton University in de VS en William East van het Perimeter Institute in Canada hebben nu gesimuleerd wat er gebeurt als twee van zulke platte golven op elkaar botsen. Ze ontdekten dat kleinere varianten simpelweg door elkaar heen bewegen en uiteindelijk verdwijnen. Maar wanneer ze groot genoeg zijn, kunnen twee botsende platte golven tot een zwart gat ineenstorten.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
‘Deze golven hebben veel energie, zodat ze kromming in de ruimtetijd creëren. Wanneer de golven op elkaar botsen, wikkelt die kromming zichzelf in’, zegt Pretorius. ‘De ruimtetijd zuigt zichzelf als het ware een zwart gat in.’
Large Hadron Collider
Volgens de simulaties verorbert het zwarte gat dan ongeveer 85 procent van de energie van de oorspronkelijke golven. Het gros van de resterende 15 procent stroomt naar buiten in een schil van net iets zwakkere zwaartekrachtsgolven. Een klein deel van die golven weet niet te ontsnappen en blijft voor eeuwig rond het zwarte gat cirkelen.
De vrees dat op zo’n manier een zwart gat ontstaat, heerste ook toen de LHC-deeltjesversneller in werking trad. De LHC versnelt deeltjesbundels tot snelheden die in de buurt komen van de lichtsnelheid, waarna die bundels op elkaar botsen. Bij dat proces kunnen als gezegd platte zwaartekrachtsgolven en vervolgens zwarte gaten ontstaan. Een beangstigend doch onmogelijk scenario. De deeltjesbundels in de LHC hebben daarvoor namelijk bij lange na niet genoeg energie.
Allesvernietigend
‘Om dat te doen, heb je een versneller nodig die groter is dan het zonnestelsel’, zegt David Garfinkle van de Oakland University in de VS. ‘Voor zover we weten is er niets in het heelal dat in staat is tot productie van platte zwaartekrachtsgolven met voldoende energie om een zwart gat te vormen.’
Om een zwart gat te creëren, zouden deze golven ongelooflijk krachtig moeten zijn. De zwaartekrachtsgolven die door de LIGO-detector werden gemeten, rekten de vier kilometer lange detectorbuizen uit over een afstand van ongeveer een duizendste van de doorsnee van een proton. Golven die een zwart gat creëren, zouden de LIGO-detector met minstens een kilometer uitrekken, aldus Pretorius.
‘Je zou daar niet bij in de buurt willen zijn. Zulke golven zouden de aarde duizenden kilometers uitrekken en alles zou vernietigd worden’, zegt Vitor Cardoso van de universiteit van Lissabon. ‘We zouden doodgaan zodra we ze opmerken.’
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: