Oamenii de știință au calculat peste cât timp se va sfârși Universul

Cercetarea realizată de expertul în găuri negre Heino Falcke, fizicianul cuantic Michael Wondrak și matematicianul Walter van Suijlekom (toți de la Universitatea Radboud din Nijmegen, Țările de Jos) este o continuare a unui studiu din 2023 al aceluiași trio. În acel articol, ei au arătat că nu doar găurile negre, ci și alte obiecte, precum stelele neutronice, se pot „evapora” printr-un proces asemănător radiației Hawking.

Ulterior, cercetătorii au primit numeroase întrebări din partea comunității științifice și a publicului despre cât timp ar dura acest proces. Acum, într-un nou articol, cei trei au oferit un răspuns.

• O eroare în măsurarea supernovelor ar putea duce la rezolvarea misterului energiei întunecate
• O hartă genetică a bolii Alzheimer dezvăluie, în premieră, activitățile ascunse ale genelor

Cercetătorii au calculat că sfârșitul Universului ar avea loc peste aproximativ 10^78 ani (adică un 1 urmat de 78 de zerouri), dacă luăm în calcul doar radiația de tip Hawking. Aceasta este durata necesară pentru ca piticele albe — cele mai persistente corpuri cerești — să se degradeze prin acest proces.

Studiile anterioare, care nu au luat în calcul acest efect, estimau că durata de viață a unei pitice albe era de 10^1100 ani (un 1 urmat de 1100 de zerouri).

Stelele neutronice „se evaporă” la fel de lent ca găurile negre

„Așadar, sfârșitul universului vine mult mai devreme decât se credea, dar, din fericire, tot mai durează extrem de mult”, a explicat autorul principal Heino Falcke.

Cercetătorii au făcut calculele cu seriozitate, dar și cu un strop de umor. Baza teoretică este o reinterpretare a radiației Hawking. În 1975, fizicianul Stephen Hawking a postulat că, opus teoriei relativității, particulele și radiațiile pot scăpa dintr-o gaură neagră.

La marginea unei găuri negre, pot apărea două particule temporare: una este absorbită, iar cealaltă scapă. Rezultatul: gaura neagră pierde foarte lent masă sub formă de radiație. Acest fenomen contrazice teoria relativității a lui Einstein, care susținea că găurile negre pot doar să crească.

Cercetătorii au arătat că radiația de tip Hawking se aplică teoretic și altor obiecte cu un câmp gravitațional puternic.

Misterul radiației Hawking

Surprinzător, au constatat că stelele neutronice și găurile negre stelare au aceeași durată de evaporare: 10^67 ani. Aceasta a fost o surpriză, deoarece se presupunea că găurile negre, având un câmp gravitațional mai intens, ar trebui să se degradeze mai repede.

„Dar găurile negre nu au o suprafață,” explică coautorul Michael Wondrak. „Ele reabsorb o parte din propria lor radiație, ceea ce încetinește procesul.”

Deoarece erau deja implicați în calcule, cercetătorii au estimat și cât ar dura până ce Luna și un om s-ar evapora prin radiație de tip Hawking. Răspunsul: 10^90 ani (un 1 urmat de 90 de zerouri). Evident, există și alte procese care ar putea face ca oamenii și Luna să dispară mult mai repede, scrie EurekAlert.

Coautorul Walter van Suijlekom, profesor de matematică la Universitatea Radboud, subliniază că această cercetare este un exemplu interesant de colaborare interdisciplinară: astrofizică, fizică cuantică și matematică. „Punând astfel de întrebări și analizând cazuri extreme, încercăm să înțelegem mai bine teoria și poate, într-o zi, să deslușim misterul radiației Hawking.”

Vă recomandăm să mai citiți și:

„Micile puncte roșii” din Universul timpuriu ar putea fi găuri negre care funcționează la putere maximă

Un nou studiu cosmic a descoperit sute de găuri negre „lipsă”

Astronomii au surprins o imagine fără precedent a unei găuri negre supermasive în acțiune

Pentru prima dată în istorie, astronomii au observat formarea jeturilor unei găuri negre în timp real