Нові розрахунки щодо кінця Всесвіту вносять суттєві корективи у попередні наукові прогнози, вказуючи на те, що фінал космічної історії може настати значно раніше, ніж вважалося. Якщо врахувати випромінювання, подібне до випромінювання Гокінга, яке, за новими даними, властиве не лише чорним дірам, а й іншим об’єктам у Всесвіті, то функціональний кінець усього може відбутися вже через 10 в 78 степені років. Хоча цей часовий проміжок незмірно великий і людство до того моменту, безумовно, припинить своє існування, він значно коротший за попередні оцінки, які сягали 10 в 1100 степені років, пише T4.
Астрофізик Гейно Фальке з Університету Радбауд у Нідерландах, один з авторів дослідження, зазначає, що остаточний кінець Всесвіту настане набагато швидше, ніж очікувалося, хоча, на щастя, це все одно займе неймовірно тривалий час. Ця робота є прямим продовженням їхньої статті 2023 року, в якій Фальке та його колеги, Майкл Вондрак і Вальтер ван Сюйлеком, дійшли висновку, що випромінювання Гокінга не є унікальною властивістю чорних дір. Їхні дослідження показали, що менш щільні об’єкти також можуть піддаватися поступовому випаровуванню, аналогічному випромінюванню Гокінга.
Суть цього відкриття полягає в тому, що спонтанне утворення частинок, які розлітаються, несучи з собою частину енергії об’єкта (явище, відоме як випромінювання Гокінга), може відбуватися не лише в екстремальних умовах викривлення простору-часу, характерних для горизонту подій чорних дір. Дослідження 2023 року показало, що подібне випаровування може відбуватися навколо інших надщільних або дуже масивних об’єктів, таких як нейтронні зірки, білі карлики та навіть масивні скупчення галактик.
Фальке пояснював у 2023 році, що після надзвичайно тривалого періоду часу це призведе до того, що все у Всесвіті зрештою випарується, подібно до чорних дір. Це відкриття не лише змінює наше розуміння самого механізму випромінювання Гокінга, але й кардинально впливає на наше уявлення про майбутнє Всесвіту.
Наступним логічним кроком для дослідницької групи стало визначення часових рамок цього процесу. Білі карлики, нейтронні зірки та чорні діри є еволюційними стадіями масивних зірок після їхньої смерті. Чим більшою була маса зірки, тим щільнішим стає її залишок. Чорні діри є найщільнішими, а білі карлики – найменш щільними серед цих трьох типів об’єктів. Це означає, що білим карликам знадобиться найдовший час для випаровування, і саме цей час команда використала як своєрідний орієнтир для визначення кінцевого терміну існування звичайної матерії у Всесвіті.
Проведені розрахунки показали, що чорній дірі зоряної маси для повного випаровування потрібно від 10 в 67 степені до 10 в 68 степені років, а нейтронним зіркам – приблизно стільки ж. Це пояснюється тим, що чорні діри не мають поверхні і частково поглинають власне випромінювання, що уповільнює процес випаровування. Для середньостатистичного білого карлика команда визначила час життя в 10 в 78 степені років, встановивши таким чином нову, значно ближчу верхню межу тривалості життя звичайної матерії у Всесвіті.
Цікаво, що існують об’єкти, яким для випаровування знадобиться ще більше часу, ніж білому карлику. Наприклад, Місяцю знадобилося б 10 в 89 степені років, а людському тілу – 10 в 90 степені років. Надмасивна чорна діра випаровувалася б за 10 в 96 степені років, а гігантський ореол темної матерії, що поглинає галактичне надскупчення, – за 10 в 135 степені років. Проте, навіть ці неймовірно великі часові проміжки значно менші за попередні оцінки, що сягали 10 в 1100 степені років.
Звісно, ці космічні часові масштаби не становлять безпосередньої загрози для людства. Навіть якщо ми зможемо пережити смерть Сонця через 5 мільярдів років і стати міжзоряною цивілізацією, нам доведеться проіснувати на порядки довше, ніж існує нинішній Всесвіт. Проте, ці нові розрахунки допомагають вченим глибше зрозуміти фундаментальні процеси, що керують еволюцією Всесвіту.
Команда сподівається, що їхні результати допоможуть людству краще пізнати космос до того, як настане його неминучий кінець, і що у нас ще є достатньо часу для цього. Ван Суйлеком підкреслює, що, ставлячи такі фундаментальні питання та розглядаючи екстремальні сценарії, вчені прагнуть краще зрозуміти існуючі теорії і, можливо, одного дня розгадати таємницю випромінювання Гокінга. Результати цього дослідження були опубліковані в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Раніше вчені показали птаха, який створює торнадо щоб зловити свою здобич
