211service.com
Planeten kunnen om singulariteiten draaien in zwarte gaten
Het is gemakkelijk voor te stellen dat zwarte gaten alles opslokken wat ze tegenkomen, en dit spul aan de eeuwige vergetelheid toevertrouwen. Rechts?
Nou, niet helemaal. Vandaag wijst Vyacheslav Dokuchaev van het Instituut voor Nucleair Onderzoek van de Russische Academie van Wetenschappen in Moskou erop dat bepaalde zwarte gaten een complexe interne structuur kunnen hebben. En dat deze structuur fotonen, deeltjes en misschien zelfs planeten in staat zou moeten stellen om de centrale singulariteit te draaien zonder ooit helemaal naar binnen te worden gezogen.
Een zwart gat is een gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat niets kan ontsnappen, zelfs geen licht. Kosmologen weten echter al geruime tijd dat er gebieden zijn in geladen, roterende zwarte gaten waar objecten zoals fotonen kunnen overleven in stabiele periodieke banen.
Dokuchaevs bijdrage is om deze banen in detail te bestuderen en hun dynamiek te verkennen. Een van de problemen die in eerste instantie elke kans op planetaire banen in een zwart gat lijken te beperken, is de manier waarop de dimensies van ruimte en tijd zich gedragen.
Het is bekend dat een reiziger die door de waarnemingshorizon van een zwart gat gaat, aankomt in een gebied waar de radiale dimensie tijdachtig wordt in plaats van ruimteachtig. Conventionele banen zijn hier duidelijk onmogelijk.
Maar als je verder naar binnen reist, is er een andere horizon waar de dimensies weer terugschakelen (tenminste, binnenin geladen en roterende zwarte gaten). Dit is de binnenste Cauchy-horizon en het is hier voorbij waarvan Dokuchaev zegt dat de interessante banen voor massieve planeten bestaan.
Hij berekent dat de stabiele banen niet-quatoriaal zijn en een rijke structuur hebben (zie afbeelding hierboven). Ze zouden ook helder verlicht worden door de centrale singulariteit en door fotonen die in dezelfde baan vastzitten.
Dat roept een interessante vraag op: of een planeet in zo'n baan een complexe chemie zou kunnen ondersteunen die rijk genoeg is om leven te laten evolueren.
Dokuchaev denkt duidelijk van wel. Geavanceerde beschavingen kunnen veilig leven in de superzware BH's in de galactische kernen zonder van buitenaf zichtbaar te zijn, zegt hij enigszins speculatief.
Natuurlijk zou zo'n beschaving het hoofd moeten bieden aan buitengewone omstandigheden zoals enorme getijdenkrachten en de enorme energiedichtheid die zich in deze stabiele banen opbouwt als fotonen vast komen te zitten. Er is ook het kleine probleem van causaliteitsschendingen, waarvan sommige kosmologen voorspellen dat ze dit soort gekwelde ruimte-tijd teisteren.
Dokuchaev heeft een interessant idee genomen en het zo ver mogelijk doorgevoerd. Het is er een waarvan ik vermoed dat lezers er ook veel plezier aan kunnen beleven.
Referentie: arxiv.org/abs/1103.6140 : Is er leven in zwarte gaten