In een nieuwe studie concludeerden een Tsjechische theoreticus en collega's dat een zwart gat een koude zon voor planeten zou kunnen zijn. Wetenschappers geloven dat planeten in een baan om het zwarte gat leven kunnen ondersteunen.
Volgens de tweede wet van de thermodynamica vereist leven een temperatuurverschil, wat een bron van nuttige energie is. Voor ons is dit de zon, die veel heter is dan de omringende ruimte, maar in andere delen van de kosmos kan alles precies het tegenovergestelde zijn: als de ster koud is en zijn omgeving warm.
Tomáš Opatrný van Palacky University in Olomouc, Tsjechië, simuleerde wat er zou gebeuren met een planeet met een koude zon en hete luchten.
Bedenk dat sommige zwarte gaten een temperatuur hebben in de buurt van het absolute nulpunt (0 K), terwijl de omgeving veel 'warmer' is - de temperatuur is ongeveer min 270 graden Celsius, dat wil zeggen ongeveer 3 K (vanwege relikwie straling - de warmte die overblijft na Oerknal). Dit is het zeer noodzakelijke verschil. Dat wil zeggen, zwarte gaten kunnen fungeren als koude zonnen.
Opatrny en zijn collega's concludeerden dat bij dit temperatuurverschil een planeet ter grootte van de aarde die in een baan om een zwart gat draait dat zo groot is als onze zon, ongeveer 900 watt aan energie zou ontvangen. Merk op dat zwarte gaten soms een van de helderste objecten aan de lucht zijn: verwarmde deeltjes materie en gas vallen erop onder invloed van sterke zwaartekracht en gloed in het röntgenbereik.
Dit is voldoende om een complex leven te laten bestaan, althans voor een korte periode (dat wil zeggen, voor de ontwikkeling van de beschaving is dit nog steeds niet voldoende). Zelfs een oud zwart gat, dat alle kruimels van materie in zijn omgeving heeft "opgegeten", valt constant op een of andere materie. Dit betekent dat zo'n “koude zon” niet lang koel zal blijven.
Laten we eraan toevoegen dat het vroege universum nog warmer was. Volgens berekeningen van natuurkundigen was de temperatuur 15 miljoen jaar na de oerknal 27 kelvin. Dat wil zeggen, er zou water kunnen bestaan in het vroege heelal, en een planeet die in de buurt van een relatief koel zwart gat leefde, zou überhaupt 130 gigawatt aan energie kunnen ontvangen (dit is ongeveer een miljoenste van wat de zon aan de aarde geeft, en nog steeds best veel). Zelfs een complex leven had zich kunnen vormen, maar er is te weinig tijd verstreken sinds de oerknal om zich te ontwikkelen.
Opatrny gelooft dat een zwart gat genaamd Gargantua, getoond in de sciencefictionfilm Interstellar, genoeg energie zou kunnen organiseren om een complex leven te ondersteunen, zij het voor een korte tijd (in de context van het hele universum).
Promotie video:
Er moet echter rekening worden gehouden met een belangrijke omstandigheid. De zwaartekracht van een zwart gat vertraagt de tijd op de planeet van Miller (een uur daar staat gelijk aan zeven aardse jaren). Dit betekent dat de relikwie straling in zijn omgeving veel hoger in energie is (vertragen verhoogt de frequentie van licht). Dat wil zeggen, de temperatuur van deze wereld zou ongeveer 900 graden Celsius moeten hebben bereikt. Dienovereenkomstig zouden de enorme vloedgolven van deze wereld niet gemaakt moeten zijn van water, maar eerder van gesmolten aluminium!
Wetenschappers in hun werk suggereerden ook dat wanneer, na 100 miljard jaar, alle sterren van het heelal zijn uitgebrand, het leven dichter bij zwarte gaten kan komen, die de omgeving zullen opwarmen met het licht dat wordt gegenereerd door de materie die erop valt.
Opatrna's wetenschappelijke werk werd gepubliceerd op de website arxiv.org.
