Stephen Hawking had gelijk over zwarte gaten, maar niet helemaal, blijkt uit nieuw theoretisch onderzoek van Michael Wondrak, Walter van Suijlekom en Heino Falcke van de Radboud Universiteit.
Door Hawking-straling zullen zwarte gaten uiteindelijk verdampen, maar de waarnemingshorizon is daarbij niet zo cruciaal als werd gedacht.
De zwaartekracht en de kromming van de ruimte zorgen al voor het ontstaan van straling.
Hierdoor zullen álle grote objecten in het heelal, zoals restanten van sterren, uiteindelijk verdampen (Physical Review Letters). Stephen Hawking stelde middels een slimme combinatie van kwantumfysica en Einsteins zwaartekrachttheorie dat er in de buurt van de waarnemingshorizon (het punt waar voorbij je niet meer kunt ontsnappen aan de aantrekking van een zwart gat) spontane creatie en vernietiging van deeltjesparen moet plaatsvinden. Een deeltje en zijn antideeltje worden voor een kort moment uit het kwantumveld gecreëerd en verdwijnen direct daarna weer.
Maar soms komt een van de deeltjes in het zwarte gat terecht en dan kan het andere deeltje ontsnappen: de Hawking-straling. Volgens Hawking zou dit er uiteindelijk toe leiden dat zwarte gaten verdampen. In de nieuwe studie bekeken de onderzoekers van de Radboud Universiteit of deze bekende verklaring een goed beeld van het proces schetst en of inderdaad de waarnemingshorizon cruciaal is.
Hiervoor combineerden ze technieken van de natuurkunde, sterrenkunde en wiskunde om te achterhalen wat er gebeurt als zulke deeltjesparen gecreëerd worden in de omgeving van zwarte gaten. Uit de studie blijkt dat ook ver voorbij die horizon nieuwe deeltjes gemaakt kunnen worden.
De onderzoekers tonen aan dat al ver buiten een zwart gat de kromming van de ruimte een grote rol speelt bij het ontstaan van straling.
De deeltjes worden daar al uit elkaar gescheurd door de getijdenkrachten van het zwaartekrachtveld.
Waar voorheen werd gedacht dat er geen straling mogelijk was zonder waarnemingshorizon, toont dit onderzoek aan dat deze horizon niet nodig is.
Dat betekent dat ook objecten zonder waarnemingshorizon, zoals restanten van dode sterren en andere grote objecten in het heelal, dit soort straling hebben.
En dat zou ertoe leiden dat na een heel lange periode alles in het heelal uiteindelijk zal verdampen, net als zwarte gaten. (EE)
(Image Credit: EHT Collaboration)
