Dit artikel is de vertaling van het Engelstalige artikel “Black Holes: Leviathans of the Cosmic Deep” (The Works of His Hands) door Wallace Smith, verschenen in het Tomorrow’s World magazine van mei-juni 2018.
De Apostel Paulus schreef aan zijn publiek in de eerste eeuw, toen hij hun bestemming beschreef dat zij “alle dingen” – het heelal - zouden erven en er op wees dat wij in deze tijd nog niet zien dat de volledige erfenis onder de zeggenschap van de mens gebracht is (Hebreeën 2:8).
Inderdaad, de onmetelijke kosmische wildernis bevat een verbijsterende serie exotische ‘creaturen’ verspreid in de ‘hemelen’ boven ons – scheppingen zoals diverse nevels, sterrenstelsels, sterren en planeten. Elk object verheerlijkt op zijn eigen manier zijn Schepper. We moeten de meesten ervan nog uit de eerste hand ervaren, omdat we nog steeds gevangenzitten op deze kleine planeet in onze kleine uithoek van het universum. Dit heeft ons er echter niet van weerhouden alles zo goed mogelijk te verkennen en te onderzoeken, de hemelen scannend met optische en radiotelescopen en met het sturen van robotische sondes naar naburige werelden. Door de wetten van de natuurkunde te gebruiken zoals wij die zijn gaan begrijpen, hebben we zelfs de kosmos met behulp van de wiskunde verkend, de vergelijkingen volgend waarheen zij ons ook leiden – tot wat zij ons ook leiden - hoe fantastisch en vreemd de resultaten ook mogen zijn.
Binnen dat deel van de wildernis die we verkend hebben, is misschien geen object door wiskundige verkenning ontdekt exotischer dan zwarte gaten, die door Albert Einsteins theorie van algemene relativiteit voorspeld werden voordat ze ontdekt werden. Bijna ongrijpbare destructieve kracht, maar toch mogelijk een fundamentele rol in de structuur van het universum spelend, illustreren deze vreemde en intimiderende objecten de majesteit en de kracht van een almachtige God die dergelijke ‘beesten’ tot bestaan kan brengen door Zijn wil en woord.
Hoewel er voor ons nog vele mysteries zijn rondom zwarte gaten, laten we ze even aan een onderzoek onderwerpen – wel vanaf een veilige afstand natuurlijk – en een glimp van hun Schepper opvangen door de macht en wijsheid waarvan Zijn werken getuigen.
Geboren door een kosmische natuurramp
Zoals we ze begrijpen, zijn zwarte gaten het onvermijdelijke gevolg van de dood van sommige sterren.
Sterren zoals onze eigen kolossale zon zijn enorme ‘gasballen’ in de ruimte. Hun massa is zodanig dat de zwaartekracht ervoor zorgt dat al dat gas samengeperst wordt op dermate krachtige wijze dat kernfusie plaatsvindt, waarbij atomen samengeplet worden om nieuwe atomen te maken. Door deze activiteit komen er enorme hoeveelheden energie vrij, waardoor de ster licht en warmte uitstraalt - zozeer zelfs dat mensen op aarde op een afstand van 93 miljoen mijl (of 150 miljoen kilometer) bescherming tegen de zon nodig hebben om te voorkomen dat ze verbranden!
De zwaartekracht die de gassen van de ster samentrekt, wordt tegengewerkt door de straling van de ontstane naar buiten stromende energie. Maar na verloop van tijd raakt de brandstof van de ster op. Wetenschappers geloven dat sterren zoals de zon uiteindelijk opzwellen en vervolgens inkrimpen tot een veel kleinere afmeting en veel koelere temperaturen naarmate hun brandstof steeds verder uitgeput raakt. Maar grotere sterren - zeg, van acht keer grotere omvang dan de zon of nog groter - ervaren een veel gewelddadigere dood, supernova’s genoemd, waarbij de buitenste lagen van de ster de ruimte in exploderen, een dichte kern achterlatend.
Als die dichte, overblijvende kern niet meer dan drie tot vijf keer de massa van de zon is, kan deze samentrekken tot wat een neutronenster genoemd wordt - een voorwerp zo dicht dat een stuk ervan niet groter dan een suikerklontje 200 miljoen ton zou kunnen wegen! Maar, als de kern zelfs nog omvangrijker is dan dat, dan voorspelt de theorie van Einstein dat iets nog veel vreemder dan een neutronenster zal ontstaan.
In dat geval is de massa van de overgebleven kern van de oorspronkelijke ster zo groot dat de zwaartekracht de materie onophoudelijk blijft samenpletten tot één enkel, onvoorstelbaar dicht punt - een zonderling fenomeen dat bekend staat als een zwart gat.
Ontzagwekkende destructieve macht
Zwarte gaten behoren tot de krachtigste objecten in het heelal. Hun ongelooflijke massa - ineengekrompen tot een oneindig klein punt in de ruimte - veroorzaakt een gravitatie- of zwaartekrachtsveld zo sterk dat zelfs het licht niet snel genoeg is om aan zijn geweldige greep te ontsnappen.
Terwijl de mensheid geleerd heeft aan de zwaartekracht van zijn eigen planeet te ontsnappen en objecten met behulp van krachtige raketten de ruimte in te lanceren, is er geen raket snel genoeg om aan een zwart gat te ontsnappen! Hoewel lichtquanta of fotonen de snelste subatomaire deeltjes in het universum zijn, zal dan zelfs als een lichtstraal binnen een bepaalde afstand van een zwart gat passeert - een afstand die bekend staat als de Schwarzschild radius - de lichtstraal binnengetrokken worden. Het is deze eigenschap van zo krachtig te zijn dat zelfs licht niet kan ontsnappen die zwarte gaten hun naam gegeven heeft. Het zijn donkere objecten, waarin materie en energie ‘vallen’ en niet ontsnappen kunnen, die alles vernietigen dat te dichtbij komt - zelfs complete sterren!
Omdat ze zelfs licht vasthouden, kunnen zwarte gaten niet met gewone telescopen gezien worden. We hebben echter de verklikker signalen van zwart gat-activiteit ontdekt. Bijvoorbeeld, objecten die in zwarte gaten vallen en verpletterd worden door hun immense zwaartekracht brengen vaak krachtige energiestoten voort terwijl ze om het zwarte gat cirkelen, voordat ze uiteindelijk verslonden worden. Wetenschappers zoeken de hemelen af naar dergelijke signalen in hun pogingen om deze kosmische monsters op te sporen.
Naarmate er meer omringende materie in een zwart gat getrokken wordt, neemt het toe in massa, omvang en reikwijdte totdat er niet voldoende nabije te consumeren materie over is. In feite hebben wetenschappers vele verschijnselen in de ruimte waargenomen die het best verklaard kunnen worden door de aanwezigheid van zwarte gaten die naar schatting meer dan tien miljard keer de omvang van de zon hebben.
Van het spiraalvormige sterrenstelsel Andromeda, 2,5 miljoen lichtjaren van de aarde verwijderd, gelooft men dat het een zwart gat in zijn centrum heeft, evenals de Melkweg.
Van vraatzuchtige verslinder tot hemels zaad
Toch kunnen zwarte gaten ook het gevoel van tegenspraak in het raadsel van Simson weerspiegelen, dat is opgeschreven in Richteren 14:14: “… Eten kwam uit de eter …”, sprekend over de honing die hij gevonden had in het karkas van een leeuw.
Ondanks al hun verslindende en vernietigende kracht, vervullen zwarte gaten blijkbaar ook een fundamenteel beslissende rol in de ondersteunende structuur van ons universum, zonder welke er geen leven in de kosmos zou kunnen zijn.
Wanneer astrofysici hun aandacht richten op de sterrenstelsels die ons universum bevolken en deze beschouwen als plaatsen waar sterren en planeten gevormd kunnen worden, vinden ze vaak supergrote zwarte gaten in de harten van die sterrenstelsels! Volgens verschillende schattingen ligt in het centrum van ons eigen Melkwegstelsel een zwart gat met de omvang van vier miljoen zonnen.
Men gelooft dat deze machtige, kolossale objecten dienen als zaden voor de vorming van sterrenstelsels en ankers die de sterrenstelsels samenhang, structuur en vorm geven. Studies hebben gesuggereerd dat er een verband is tussen de afmetingen van sterrenstelsels en de snelheid waarmee hun sterren rondom het galactische centrum wentelen en de massa van het zwarte gat in het hart van elk sterrenstelsel.
Het is mogelijk dat deze vreemde en fascinerende objecten - die een soort van donkere, interstellaire engelen des doods lijken te zijn - in feite door God zijn ontworpen om levengevende rollen te vervullen als kritische en onontbeerlijke bouwstenen voor de galactische structuren die de sterren en planeten zoals de onze mogelijk maken in het heelal te gedijen.
In Psalm 104 prijst koning David God voor Zijn schepping en beschrijft de "… zee, groot en wijd uitgestrekt …" waarin talloze schepselen, zoals de gevreesde en mysterieuze Leviathan [zeemonster, NL-red.], vrij konden rondzwerven en spelen (vv. 25-26). Misschien kunnen zwarte gaten, deze monsters van de kosmische diepte, eveneens gezien worden als scheppingen die uitnodigen tot het geven van eer en glorie aan hun Schepper.