Natuur- en sterrenkundigen bedenken de gekste dingen bij hun pogingen om de kosmos beter te begrijpen. In deze rubriek elke maand een mooi voorbeeld. Ditmaal: wat gebeurt er als er een minuscuul zwart gat door je lijf schiet?

Een zwart gat klinkt natuurlijk beangstigend. Als je erin valt, ben je reddeloos verloren. Want, zoals je dan altijd hoort: ‘Niets kan aan een zwart gat ontsnappen, zelfs licht niet’. Nog los van het feit dat deze astronomische objecten de neiging hebben om je uit elkaar te trekken. Als je feet first richting een zwart gat valt, is de zwaartekracht op je voeten namelijk veel sterker dan die op je hoofd. En dan val je ten prooi aan het verschijnsel dat een onbekende wetenschapper of journalist ooit spaghettificatie heeft gedoopt.

Gelukkig hoef je je daar in de praktijk geen zorgen om te maken. Het dichtstbijzijnde zwarte gat bevindt zich op ruim 1500 lichtjaar afstand, oftewel 15 biljard kilometer. Zelfs ons snelste ruimteschip – de Parker Solar Probe – zou er op topsnelheid een paar miljoen jaar over doen om daar te komen. Een zwart gat is dus niet iets waar je tijdens je avondwandeling zomaar mee te maken krijgt.

Althans… Dat klopt als we het hebben over de zwarte gaten die je overhoudt als een zware ster door zijn brandstof heen is en explodeert. Misschien ontstonden er vlak na de oerknal ook veel kleinere en lichtere zwarte gaten: primordial black holes of oer-zwarte-gaten. En de exemplaren die daar nu, zo’n 13,8 miljard jaar later, nog van over zijn, zouden in principe op elk moment zomaar door je lijf heen kunnen vliegen. Ook tijdens die avondwandeling.

De vraag is dan: zouden zulke zwarte gaatjes schade kunnen aanrichten? Daar besloot natuur- en sterrenkundige Robert Scherrer van Vanderbilt University in de Amerikaanse staat Tennessee zich eens op te storten.

Lees ook:

• Is dit bizar energierijke neutrino ontsnapt aan een minuscuul zwart gat?
• Natuurkundigen: met een warp drive zou je door een zwart gat kunnen vliegen

Schokgolf

Goed om je te realiseren: of oer-zwarte-gaten überhaupt bestaan, weten we niet. Wel weten we dat áls ze bestaan, ze niet zomaar elke denkbare massa kunnen hebben. De exemplaren lichter dan 100 miljard ton zouden namelijk verdampt zijn sinds de oerknal, door zogenoemde hawkingstraling uit te zenden. Bovendien lijkt het erop dat er geen exemplaren zijn zwaarder dan 10 biljard ton. Anders zouden we die hebben moeten waarnemen door de manier waarop ze met hun zwaartekracht het licht van verder weg gelegen bronnen afbuigen.

Wat zou een zwart gat van een tussenliggende zwaarte dan met ons lichaam doen? Minder dan je zou denken. Je hebt het namelijk nog steeds over zulke kleine objectjes, dat het best denkbaar is dat ze ongemerkt door ons lichaam heen schieten. Een zwart gat van 10 biljard ton is bijvoorbeeld ongeveer een honderdduizendste van een millimeter groot.

Toch zouden oer-zwarte-gaten in elk geval op twee manieren schade kunnen aanrichten, schrijft Scherrer. Ten eerste veroorzaakt een zwart gat dat door je lijf gaat een schokgolf, “vergelijkbaar met wat je krijgt als een kogel door het menselijk lichaam gaat; een proces dat goed is bestudeerd”. Ten tweede zou een passerend gat je cellen kunnen ‘spaghettificeren’, door harder aan de ene kant te trekken dan aan de andere kant. En dat zou met name in je hersenen tot problemen kunnen leiden.

Triljard jaar

Uit Scherrers berekeningen blijkt dat van alle oer-zwarte-gaten die zouden kunnen bestaan, alleen de allerlichtste exemplaren onschadelijk zijn. Iets zwaardere gaatjes kunnen al een effect hebben vergelijkbaar met dat van een kogel met een kaliber van 0,22 (5,6 millimeter). De gaten boven 7 biljoen ton zouden bovendien je hersenpan een merkbare opdoffer kunnen geven – maar het ‘kogeleffect’ is duidelijk het belangrijkste van de twee.

Nu berekent Scherrer dat soort zaken niet om ons bang te maken. In plaats daarvan draait hij de redenering in zekere zin om. Voor zover we weten, zijn er geen mensen die plotsklaps omkiepen omdat er een onzichtbare kogel uit het heelal door ze heen is gegaan. Het gebrek aan dat soort gebeurtenissen zou ons dus meer kunnen vertellen over hoe zeldzaam oer-zwartegaten zijn.

Helaas blijkt die vlieger niet op te gaan, concludeert Scherrer aan het eind van zijn artikel. Zelfs als je uitgaat van het maximale aantal oer-zwarte-gaten dat het heelal in theorie zou kunnen bevatten, zou er maar gemiddeld eens in de triljard jaar een mens door worden getroffen. Oftewel: deze botsingen zijn zó bizar zeldzaam dat ze in de praktijk hoe dan ook niet voorkomen – of het heelal nu wemelt van de zwarte gaten of niet.

Daarom, zegt aardwetenschapper en wiskundige Jeroen Tromp van Princeton University in New Jersey (VS), kan hij “niet echt enthousiast worden” over het artikel van Scherrer.

Schadelijke straling

Verder is er een effect dat Scherrer in zijn artikel wel noemt, maar niet doorrekent. Zoals gezegd zouden de allerlichtste oer-zwarte-gaten inmiddels moeten zijn verdampt door hawkingstraling uit te zenden. De zwarte gaten die er wel nog zijn, zenden ook dat soort straling uit – en die straling zou in ons lichaam schade kunnen veroorzaken.

Gevraagd of hij binnenkort ook over dat verschijnsel gaat publiceren, zegt Scherrer: “Dat overweeg ik wel, maar ik heb een heleboel andere dingen op mijn bord!” Het enige wat hij er op dit moment over kan zeggen, is dat hawkingstraling vooral belangrijk zal zijn bij de lichtste oer-zwarte-gaten – terwijl die juist het minst effectief zijn als kogel of als hersenspaghettificeerder. Maar goed, tenzij je verwacht een paar triljard jaar oud te worden, is ook deze straling niets om je zorgen over te maken.

Deze Far Out staat ook in KIJK 4-2026.