LIGO-Virgo-KAGRA-team bevestigt 'Black Hole Area Theorem' van Stephen Hawking

Op 14 september zal het precies 10 jaar geleden zijn dat wetenschappers voor het eerst een zwaartekrachtgolf detecteerden. Een zwaartekrachtgolf is een rimpeling in het weefsel van ruimtetijd. Einstein leidde het bestaan ervan honderd jaar eerder al theoretisch af uit zijn relativiteitstheorie.

Het wetenschappelijk belang van dit type metingen kan nauwelijks overschat worden: ze verlenen de mensheid een volkomen nieuw zintuig om het heelal te bestuderen. Intussen werden meer dan 300 zwaartekrachtgolven gemeten, telkens als gevolg van de versmelting van compacte objecten als zwarte gaten en neutronensterren.

De combinatie van steeds nauwkeurigere detectieapparatuur en de meting van een bijzonder sterk signaal ('GW250114') hebben het internationale LIGO-Virgo-KAGRA-team nu in staat gesteld om het zogenaamde 'Black Hole Area Theorem' van Stephen Hawking te testen. Dit theorema stelt dat de totale oppervlakte van zwarte gaten niet kan afnemen bij een samensmelting.

Uit analyse van GW250114 blijkt dat deze zwaartekrachtgolf het resultaat is van de versmelting van twee zwarte gaten, waarbij de totale oppervlakte van het resulterende nieuwe zwarte gat inderdaad groter is dan dat van de individuele zwarte gaten voor de botsing.

Met deze empirische bevestiging van het theorema van Hawking krijgen we een voorproefje van het onderzoek naar fundamentele natuurwetten dat ons met de toekomstige, nog veel geavanceerdere zwaartekrachtgolfdetector Einsteintelescoop te wachten staat.