Witte gaten, die in theorie precies het tegenovergestelde zijn van zwarte gaten, kunnen een aanzienlijk deel uitmaken van de mysterieuze donkere materie waarvan wordt aangenomen dat deze het grootste deel van de materie in het universum vormt. Sommige van de witte gaten zijn mogelijk zelfs ouder dan de oerknal, aldus de onderzoekers.
Zwarte gaten hebben een zwaartekracht die zo krachtig is dat zelfs licht, waarschijnlijk het snelste ding in het universum, niet aan hun impact kan ontsnappen. De onzichtbare bolvormige grens die de kern van het zwarte gat omgeeft en het punt markeert waarop geen terugkeer mogelijk is, staat bekend als de waarnemingshorizon.
Het bestaan van zwarte gaten werd voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie. Een wit gat is een omgekeerd zwart gat: hoewel niets de waarnemingshorizon van een zwart gat kan verlaten, kan niets de waarnemingshorizon van witte gaten binnenkomen.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat zwarte en witte gaten met elkaar verbonden zijn, waarbij materie en energie in een zwart gat vallen, mogelijk afkomstig van een wit gat ergens in de ruimte of in een ander universum. In 2014 suggereerden Carlo Rovelli, een theoretisch natuurkundige aan de Franse Universiteit van Aix-Marseille, en zijn collega's dat zwarte en witte gaten misschien een andere relatie hebben: wanneer zwarte gaten afsterven, kunnen ze witte gaten worden.
In de jaren zeventig stelde Stephen Hawking voor dat alle zwarte gaten massa zouden verdampen door straling uit te zenden. Dus zwarte gaten die meer massa verliezen dan ze krijgen, zouden moeten krimpen en uiteindelijk verdwijnen.
Rovelli en zijn collega's suggereerden echter dat krimpende zwarte gaten misschien niet verdwijnen als het weefsel van de ruimtetijd kwantum is - dat wil zeggen, samengesteld uit ondeelbare hoeveelheden die bekend staan als kwanta. De studie probeert de algemene relativiteitstheorie, die de aard van de zwaartekracht verklaart, te combineren met de kwantummechanica, die het gedrag van alle bekende deeltjes beschrijft, tot een enkele theorie die alle krachten van het universum kan verklaren.
Volgens de auteurs verandert het stervende zwarte gat in een wit gat wanneer een zwart gat zo verdampt dat het niet meer kan krimpen omdat ruimte-tijd niet kan worden gecomprimeerd tot iets nog kleiner.
Volgens moderne theorieën ontstaan zwarte gaten wanneer massieve sterren sterven in gigantische explosies die bekend staan als supernovae die hun lijken samenpersen tot oneindig dichte punten die bekend staan als singulariteiten. Rovelli en zijn collega's berekenden eerder dat een zwart gat met een massa gelijk aan die van de zon ongeveer vier keer zo lang duurt als de huidige leeftijd van het universum om in een wit gat te veranderen.
Promotie video:
In de werken van de jaren 60-70 wordt echter aangenomen dat zwarte gaten binnen een seconde na de oerknal kunnen zijn ontstaan als gevolg van willekeurige fluctuaties in dichtheid in een heet, snel uitbreidend pasgeboren heelal. De gebieden waar deze trillingen materie concentreerden, vormden zwarte gaten. Deze zogenaamde oerzwarte gaten kunnen veel kleiner zijn dan zwarte gaten met een stellaire massa en sterven om witte gaten te vormen. Maar zelfs microscopisch kleine witte gaten kunnen behoorlijk groot zijn, net zoals zwarte gaten die kleiner zijn dan een zandkorrel meer kunnen wegen dan de maan. Nu geloven Rovelli en co-auteur Francesca Vidotto van de Universiteit van Baskenland in Spanje dat deze microscopisch kleine witte gaten deel uitmaken van donkere materie, waarvan de aard een van de grootste wetenschappelijke mysteries is.
Bovendien hebben Rovelli en Vidotto gesuggereerd dat sommige witte gaten in dit universum dateren van vóór de oerknal. Zulke witte gaten uit een vorig universum kunnen helpen verklaren waarom de tijd alleen vooruit stroomt in het moderne universum.
