зникнуть не лише чорні діри, а й зірки

Всесвіт виявляється значно «смертнішим», ніж ми звикли думати: не лише чорні діри, але й інші щільні космічні об’єкти — від нейтронних зірок до людей — зрештою можуть повністю зникнути через випромінювання, схоже на ефект Гокінга.

У 1975 році Стівен Гокінг висунув революційну ідею про те, що “чорні діри не є повністю чорними” — вони здатні випромінювати частинки завдяки квантовим ефектам поблизу горизонту подій. Це явище отримало назву випромінювання Гокінга і кинуло виклик загальній теорії відносності, згідно з якою чорні діри лише ростуть. Команда вчених з Радбодського університету у складі астрофізика Хайно Фальке, квантового фізика Майкла Вондрака і математика Вальтера ван Суйлекома застосувала це поняття до всіх надщільних космічних тіл.

У своїй новій роботі дослідники доводять, що нейтронні зірки та білі карлики також випаровуються, втрачаючи масу через гравітаційно-індуковане квантове випромінювання. Фальке наголошує: “Отже, остаточний кінець Всесвіту настане набагато раніше, ніж очікувалося…”. Згідно з розрахунками, навіть найстійкіші білі карлики випаруються приблизно через 10?? років — це на багато порядків швидше за попередні оцінки у 10 в степені 1100 років.

Цікаво, що нейтронні зірки і чорні діри зникнуть майже одночасно — через 10?? років. Це стало несподіванкою, адже чорні діри мають значно сильніше гравітаційне поле. Вондрак пояснює: “Чорні діри не мають поверхні. Вони поглинають частину власного випромінювання, що гальмує процес”. Виявилось, що щільність є визначальним чинником темпу випаровування, а не сила гравітації.

У розрахунках також фігурують долі Місяця та людства: їхнє повне зникнення, з огляду на цей процес, настане приблизно через 10?? років. Ван Суйлеком зазначає, що “ставлячи такі питання і розглядаючи екстремальні випадки, ми хочемо краще зрозуміти теорію…”. Об’єднання астрофізики, квантової механіки та математики у цьому дослідженні створює нову перспективу розуміння остаточного майбутнього Всесвіту.

Це означає, що з погляду фундаментальної фізики ніщо не є вічним. Усе, що має масу і щільність, повільно втрачає її — навіть тіло людини. Як каже Гокінг, “ми всі — просто короткі спалахи у вічності” — і тепер ця думка має математичне підґрунтя.