Вселенная может погибнуть раньше, чем считалось.
Процесс, который, по мнению исследователей, приводит к гибели Вселенной, связан с излучением Хокинга.
Чёрные дыры испускают излучение, постепенно испаряясь. Ранее считалось, что это явление характерно только для чёрных дыр, но теперь выяснилось, что нейтронные звёзды и белые карлики также могут испаряться подобным образом.
Нейтронные звёзды и белые карлики — это заключительные стадии жизненного цикла звезды. Массивные звёзды взрываются, превращаясь в сверхновые, а затем коллапсируют в нейтронные звёзды.
Звёзды меньшего размера, такие как наше Солнце, превращаются в белых карликов. Эти мёртвые звёзды могут существовать чрезвычайно долго, но, по словам исследователей, они постепенно рассеиваются и взрываются, как только становятся слишком нестабильными.
Ведущий исследователь Хейно Фальке, профессор радиоастрономии и физики астрочастиц в Университете Радбуда, говорит, что предыдущие исследования не учитывали излучение Хокинга и поэтому переоценили максимальную продолжительность жизни Вселенной. Фальке и его коллеги попытались исправить это, подсчитав, сколько времени требуется нейтронным звёздам и белым карликам для распада в результате процесса, подобного излучению Хокинга, и обнаружили, что это занимает один квинтиллион лет.
В 1975 году известный физик Стивен Хокинг предположил, что частицы и излучение могут выходить из чёрной дыры. Это противоречило широко распространённому мнению о том, что ничто не может избежать гравитационного притяжения этих чрезвычайно массивных объектов.
Но, согласно Хокингу, на краю чёрной дыры могут образоваться две временные частицы. Прежде чем они смогут слиться, одна частица засасывается обратно в чёрную дыру, а другая улетучивается.
Эти вырвавшиеся частицы и являются излучением Хокинга. По мере того как со временем их становится всё больше и больше, чёрная дыра постепенно распадается.
Команда использовала результаты своего исследования 2023 года, опубликованного в журнале Physical Review Letters, чтобы заложить основу для недавнего открытия. В предыдущей работе Фальке и его коллеги показали, что все объекты, обладающие гравитационным полем, должны быть способны испаряться с помощью аналогичного процесса.
Их расчёты показали, что скорость испарения зависит только от плотности объекта. Исходя из этого, применить концепцию излучения Хокинга к нейтронным звёздам и белым карликам для их нового исследования было относительно просто.
Несмотря на то, что новые расчёты сократили продолжительность жизни Вселенной на немыслимое количество лет, это не меняет того факта, что людям не нужно беспокоиться о скором конце света. Но они предлагают новый взгляд на противоречивую теорию Хокинга.
«Задавая подобные вопросы и рассматривая экстремальные случаи, мы хотим лучше понять теорию и, возможно, однажды разгадаем тайну излучения Хокинга», — отмечает соавтор Уолтер ван Суйлеком, профессор математики в Университете Радбуда.