Nieuws

Het heelal beter begrijpen


Zwarte gaten blijven de grootste mysteries van het heelal. Als ze met elkaar in botsing komen, dan wordt ons begrip er van pas echt op de proef gesteld.

Twee zwarte gaten die elkaar opeten, maken het kromtrekken van ruimte en tijd bijvoorbeeld zo ingewikkeld dat natuurkundigen niet zeker weten hoe de ruimte er in de buurt uit ziet.

Een internationaal team van theoretisch natuurkundigen heeft computersimulaties ontworpen die het een stuk makkelijker maken om zulke titanengevechten te begrijpen en te voorspellen. Ze hebben zwarte gaten inzichtelijk gemaakt met zogenoemde tendex lijnen en vortex lijnen.

Tendex en vortex lijnen beschrijven op een visuele manier de zwaartekrachtpatronen die worden veroorzaakt door kromgetrokken ruimte-tijd.

De tendex (wit) en vortex (rood) rond een zwart gat. Afbeelding: Caltech.

Ze zijn nog het beste te vergelijken met de elektrische en magnetische veldlijnen die elektrische en magnetische krachten beschrijven.

Door deze lijnen zichtbaar te maken, zijn de wetenschappers van Caltech er achter gekomen dat de botsing van twee zwarte gaten bijvoorbeeld een donut-vormig patroon kan laten ontstaan. De onderzoekers vonden ook dat bundels van vortex lijnen, de zogenaamde zoggen, de vorm kunnen aannemen van water dat uit een tuinsproeier komt.

Tendex lijnen beschrijven de kracht die de kromgetrokken ruimte-tijd uitoefent op alles wat hij tegenkomt. De tendexlijnen van de maan zorgen bijvoorbeeld voor de getijden op de oceanen op aarde. Vortex lijnen beschrijven het verdraaien van de ruimte. Als een astronaut door een vortex lijn zou zweven, dan werd hij of zij uitgewrongen als een natte handdoek.

Tendex en vortex lijnen zijn een nieuwe manier om het visueel lege universum te begrijpen. Ze maken voor een onderzoeker in één klap duidelijk hoe een stuk heelal er uit ziet. Deze nieuwe benadering heeft al aardig wat inzichten opgeleverd. Met behulp van computersimulaties, hebben de onderzoekers ontdekt dat twee botsende zwarte gaten meerdere wervelende vortex en tendex kunnen veroorzaken. Dat verklaart waarom materiaal in de buurt van zo’n botsing in een spiraal naar het nieuwe zwarte gat wordt getrokken.

Follow Faqtman on Twitter