Усі великі об’єкти у Всесвіті з часом випаруються, кажуть голландські вчені. Їх дослідження є продовженням відомої теорії Стівена Хокінга про випромінювання чорними дірами радіації, що призводить до їх повільного розпаду. За словами дослідників, це стосується всіх об’єктів у космосі, які мають гравітацію.
У 1974 році відомий британський фізик Стівен Хокінг розробив теорію, яка пояснює, чому чорні діри не змогли поглинути всю матерію у Всесвіті. Ці об’єкти повинні якимось чином втрачати масу, інакше вони будуть вічними (і вічно голодними) – Гокінг припустив, що це може статися через частинки, яким вдається вирватися з поля впливу чорної діри. Передбачається, що це випромінювання, яке називається випромінюванням Хокінга, призведе до повного зникнення об’єкта.
За словами вчених з Голландського університету ім Радбуда в Неймегені, ця гіпотетична властивість стосується не тільки чорних дір – випромінювання частинок може в кінцевому підсумку призвести до випаровування всіх об’єктів у Всесвіті.
Крадіжка енергії
Дослідники пояснюють, що їхній аналіз базувався на механізмі, описаному Гокінгом. Він втрачає енергію на тому, що називається горизонтом подій, межею, за якою він не може покинути гравітаційне поле чорної діри. Хокінг стверджував, що саме тут пари протилежних частинок спонтанно утворюються та знищують одна одну. Іноді, однак, одна частинка падає в чорну діру, дозволяючи іншій вийти у вигляді випромінювання.
У дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review Letters, дослідники створили математичну модель, щоб перевірити, чи необхідна наявність горизонту подій для спонтанного утворення частинок. Аналіз показав, що така «крадіжка енергії» також відбувається далеко за межами цієї зони через сильну гравітаційну взаємодію об’єкта.
Все випарується?
Як пояснив Хейно Фальке, співавтор дослідження, результати означають, що тіла без горизонту подій, такі як залишки мертвих зірок та інші об’єкти з сильним гравітаційним полем, випромінюють цей тип випромінювання.
– Через дуже довгий час це призведе до випаровування всього у Всесвіті, подібно до чорних дір. Це змінює не тільки наше розуміння випромінювання Хокінга, але й наш погляд на Всесвіт і його майбутнє».
Вплив розширеної теорії Хокінга на те, що ми знаємо про Всесвіт, досі неясний. Можливо, це означає, що старіюча речовина, з якої складаються зірки та планети, в якийсь момент втратить стільки енергії, що перейде в стан наднизької енергії. Така матерія могла б зруйнуватися в чорну діру, з якої повільно зникали б залишки енергії, поки вона теж повністю не випарувалася б.
Найбільшою проблемою в процесі перевірки гіпотези «всесвіту, що випаровується» є виявлення самого випромінювання Хокінга, яке все ще залишається у сфері теорії. Якщо це правда, то це повинно бути навколо чорних дір, планет і різних типів зірок.
Чорна діраPAP
LiveScience, Університет Радбуд Неймеген
Основне джерело фото: NASA, ESA, Лія Хустак (STScI)
