Als een zware ster ‘overlijdt’, laat ie een zwart gat achter – en volgens onze huidige theorieën kunnen zulke gaten maximaal 45 keer zoveel wegen als onze zon. De twee LIGO-detectoren in de VS en de Europese detector Virgo bij Pisa in Italië hebben echter zwaartekrachtsgolven gezien, afkomstig van twee samensmeltende zwarte gaten met massa’s die daarboven liggen. De vraag is nu hoe zulke gaten hebben kunnen ontstaan.
Tag: KIJK
Als wetenschappers ergens zeker van zijn, is het wel dat de waarde van het getal pi overal en altijd hetzelfde is. Deel de omtrek van een cirkel door de diameter, en je krijgt 3,14159 – gevolgd door nog een oneindig lange rij cijfers achter de komma, waarvan er inmiddels enkele biljoenen zijn uitgerekend. Met dat in het achterhoofd klinkt het plan van natuurkundige Carl-Johan Haster in eerste instantie vrij onzinnig: laat pi variëren tussen -20 en 20, en kijk welke waarde het beste werkt.
Nu rekent Haster niet met omtrekken en diameters van cirkels, maar met zwaartekrachtsgolven. Oftewel: de trillingen in de ruimtetijd die volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie bijvoorbeeld ontstaan als twee zwarte gaten samensmelten. Zo’n trilling laat zich namelijk omschrijven door een fikse formule die onder meer pi bevat. Door te kijken of de waarde van pi waarbij de formule de trilling het best omschrijft ook overeenkomt met de wiskundige waarde van pi, check je in feite of de relativiteitstheorie wel klopt. Stel immers dat een pi van, zeg, 14,75465 veel beter werkt dan eentje van 3,14159 – dan moet er wel iets mankeren aan die theorie.
Lees de nieuwe Far Out op de site van KIJK of in het net verschenen augustusnummer van het blad. (Overigens had die bladversie als oorspronkelijke kop mijn absolute dieptepunt als koppenbedenker: ‘Einstein op de pi-jnbank.’ Gelukkig had de redactie een beter idee.)
Categorieën
De eerste serieuze zoektocht naar dyonen
Zelfs onder deeltjesfysici zal het woord dyon vooral associaties oproepen met de Franse stad Dijon. Toch is het wel degelijk ook de naam van een deeltje. Althans, van een hypothetisch deeltje. Oftewel: een deeltje dat volgens theoretisch natuurkundigen best zou kunnen bestaan, maar waarvan hun experimentele collega’s nog nooit een overtuigend teken hebben gezien. Nu gaat het bij het dyon om een zo obscuur deeltje dat daar ook nooit serieus naar is gezocht. Tot nu dan, want de wetenschappers achter het niet veel minder obscure experiment MoEDAL hebben er onlangs een uitgebreide speurtocht naar afgerond.
Lees deze afleveringen uit mijn reeks ‘Far out’ op de KIJK-site! Links naar eerdere afleveringen vind je hier.
De opmerking in het intro dat het dyon ‘geen theoretisch probleem op zou lossen’ is overigens niet van mij – maar ik kan me er op zich in vinden. Er bestaan wel degelijk theorieën die dyonen voorspellen, maar de case voor dit deeltje is een stuk minder overtuigend dan voor, zeg, supersymmetrische deeltjes of axionen. (En ook die deeltjes zouden heel goed níét kunnen bestaan.)
Meer weten over magnetische monopolen, waar de dyonen een variant op vormen? Lees hoofdstuk zes van mijn boek De deeltjessafari!
Categorieën
Is Planet Nine een zwart gat?
Alweer bijna vijftien jaar geleden werd Pluto gedegradeerd tot dwergplaneet, maar dat betekent niet dat ons zonnestelsel voor eeuwig slechts acht volwaardige planeten zal tellen. In 2016 meldden namelijk twee astronomen, Mike Brown en Konstantin Batygin, dat ze mogelijk tekenen hadden gezien van een nieuwe, negende planeet, die tot tien keer zo zwaar als de aarde zou zijn.
Maar inmiddels zijn we vier jaar verder en is niemand erin geslaagd Planet Nine daadwerkelijk met een telescoop in beeld te krijgen. Toch staat het bewijsmateriaal ervoor nog steeds overeind. Allerlei ruimterotsen in de buitenwijken van ons zonnestelsel bewegen op manieren die maar moeilijk te verklaren zijn – tenzij zich daar een zwaar object bevindt dat met zijn zwaartekracht invloed op zijn omgeving uitoefent.
Maar moet dat object dan per se een planeet zijn? Nee, zeggen de Britse natuurkundige Jakub Scholtz en zijn Amerikaanse collega James Unwin in een recent wetenschappelijk artikel. Zij stellen dat we ook met een zwart gat te maken zouden kunnen hebben.
“Waarschijnlijk zijn er miljoenen aardachtige planeten en stikt het van het leven in het heelal. Hoe komt het dan dat we nog geen signaal uit de ruimte hebben ontvangen?”, vraagt André Hummel zich af. “Is het dan toch zoeken naar een naald in een hooiberg?”
Het is grappig dat André de uitdrukking ‘zoeken naar een naald in een hooiberg’ gebruikt, want die staat ook centraal in het wetenschappelijke artikel dat het antwoord op zijn vraag bevat. In deze lap tekst van maar liefst twintig pagina’s schatten de astronomen Jason Wright, Shubham Kanodia en Emily Lubar hoe groot het deel van de ‘kosmische hooiberg’ is dat astronomen tot nu toe op naalden hebben doorzocht.
Lees het hele antwoord op deze lezersvraag op de KIJK-site.
Overigens doet Yannick Fritschy voortaan de natuur- en sterrekundevragen voor KIJK. Vanwege mijn nieuwe baan bij New Scientist heb ik mijn freelancewerk tot een minimum beperkt en doe ik voorlopig alleen nog de rubriek Far Out. Maar er zullen komende tijd vast nog wel wat oude antwoorden van mijn hand op de KIJK-site verschijnen.
Afgelopen zomer waren ze weer eens overal online te lezen: koppen als ‘Einstein had gelijk! Algemene relativiteitstheorie weet opnieuw test te doorstaan’. Deze keer was de theorie op de pijnbank gelegd door te kijken naar het superzware zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg. Dat bleek de beweging van een nabije ster precies te beïnvloeden volgens de regels die Einstein meer dan honderd jaar geleden bedacht om de zwaartekracht te beschrijven. Je zou dan kunnen zeggen: nou, als die relativiteitstheorie zelfs prima klopt in de extreme omstandigheden in de buurt van een zwart gat, zal hij dus wel overal in het heelal opgaan. Maar dat hoeft niet zo te zijn. Misschien laten juist gebieden met heel wéínig zwaartekracht zien dat Einsteins theorie niet het hele verhaal is. En misschien werpt dat wel nieuw licht op een van de grote open vragen uit de sterrenkunde: waarom dijt het heelal steeds sneller uit?
Lees de nieuwste aflevering in serie ‘Far Out’ op de KIJK-site of koop het oktobernummer van KIJK in de winkel of online voor 6,25 euro.
Overigens kan ik melden dat ik deze rubriek mag blijven voortzetten, ook al ben ik sinds begin van deze maand eindredacteur van de Nederlandse New Scientist. Voor de rest vrees ik dat mijn freelancewerk op een erg laag pitje komt te staan; er zitten helaas maar zoveel uren in een week, waarvan ook nog eens een flink aantal wordt opgesoupeerd door onze dochter van anderhalf. Maar goed: een van mijn leukste klussen heb ik dus kunnen behouden.
Hoe lang is de Wet van Moore nog houdbaar, de vuistregel die stelt dat elke twee jaar het aantal transistors op een chip verdubbelt? Oftewel: hoe lang kunnen we onze computers nog krachtiger maken? Die vraag staat centraal in het acht pagina’s tellende coververhaal dat ik schreef voor het deze week verschenen nummer van KIJK.
In discussies over intelligent buitenaards leven steekt hij geregeld de kop op: de zogenoemde Fermi-paradox, voor het eerst geopperd in 1950. Die stelt: als er in ons sterrenstelsel, de Melkweg, beschavingen zijn van buitenaardse wezens die op een gegeven moment een manier vinden om naar de planeten bij andere sterren te reizen, waarom heeft zo’n beschaving zich dan nog nooit hier bij de aarde gemeld? Heel wat wetenschappers hebben geprobeerd die vraag te beantwoorden. Nu doet de Amerikaanse astronoom Jonathan Carroll-Nellenback samen met drie collega’s een nieuwe duit in het zakje. Zijn troef: een geavanceerde computersimulatie die laat zien hoe snel een beschaving een heel sterrenstelsel kan koloniseren, en wat er daarna gebeurt.
Lees de nieuwste aflevering van mijn serie Far Out, over speculatieve ideeën uit de natuur- en sterrenkunde, op de site van KIJK.
Ook te vinden in het juninummer van het blad, trouwens; hier te bestellen voor 6,25 euro. Verder van mijn hand in dezelfde editie: een zes pagina’s achtergrondartikel over het veelbesproken zwarte-gat-plaatje van de Event Horizon Telescope, waarover ik eerder dit nieuwsbericht schreef.
Wie het onderwerp een beetje volgt online, weet dat er online flink wat afgemopperd is op de Future Circular Collider (FCC), een voorstel voor een deeltjesversneller met een omtrek van 100 kilometer. Het argument in een notendop: we hebben vanuit de theorie geen overtuigende voorspellingen die zeggen dat we iets zullen vinden met zo’n versneller, dus is het onverantwoord om er miljarden aan uit te geven. Voor het aprilnummer van KIJK schreef ik een artikel over de kwestie. Daarbij nog een fiks kader over de vraag of de FCC nog zin heeft als China zo’n versneller gaat bouwen. Lees hier de inleiding van het artikel.
Wat was er voor de oerknal? Niets, zullen de meeste kosmologen zeggen. Toen ons heelal zo’n 13,8 miljard jaar geleden werd geboren, markeerde dat het begin van de tijd. En van iets wat gebeurde voordat de tijd begon te lopen, kun je niet spreken. Net zomin als je het kunt hebben over iets wat ten noorden van de Noordpool ligt. Toch zijn er wetenschappers die wel degelijk speculeren over een heelal voor het onze. De van origine Zuid-Afrikaanse natuurkundige Neil Turok bijvoorbeeld, die onlangs met zijn collega’s Latham Boyle en Keiran Finn een nieuwe variant op dat idee publiceerde. In dit artikel stelt het drietal dat er bij de oerknal twee heelallen ontstonden. Of eigenlijk: één gewoon heelal en één terug in de tijd reizend anti-heelal.
Lees de nieuwste aflevering van mijn rubriek Far Out op de KIJK-site.