Фізики з Нідерландів здійснили прорив у розумінні майбутнього Всесвіту — вони переглянули строки існування зіркових залишків і дійшли висновку, що ті зникнуть значно раніше, ніж вважалося раніше.
Їхні результати опубліковані у впливовому науковому журналі Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Згідно з новим дослідженням, остаточне випаровування космічних тіл, таких як чорні діри, нейтронні зірки та білі карлики, відбудеться приблизно через 10⁷⁸ років. Це — на незліченні порядки менше, ніж попередні оцінки, які сягали колосальних 10¹¹⁰⁰ років.
Причина перегляду — нове розуміння випромінювання Гокінга
Основою перегляду став новий підхід до теорії випромінювання Гокінга — явища, яке ще в 1975 році запропонував британський фізик Стівен Гокінг. Згідно з його теорією, чорні діри не є вічними: вони поступово втрачають масу, випаровуючись через квантові флуктуації. Цей процес обумовлений тим, що на краю горизонту подій чорної діри виникають віртуальні частинки, одна з яких потрапляє в діру, а інша — втікає, забираючи з собою частину маси.
Нідерландські фізики розширили це уявлення: аналогічне квантове “випаровування” може стосуватися й інших надщільних об’єктів, зокрема нейтронних зірок та білих карликів — зіркових залишків, які не стали чорними дірами, але мають гігантську щільність.
Що і коли зникне
У своїх розрахунках вчені моделювали десять типів космічних тіл як ізольовані об’єкти, на які діє лише випромінювання Гокінга. Ключовим параметром виявилася щільність об’єкта — саме вона визначає швидкість розпаду.
Чорні діри та нейтронні зірки зникнуть першими — орієнтовно через 10⁶⁷ років.
Білі карлики — менш щільні, але надзвичайно стабільні — стануть останніми зірковими залишками, які повністю зникнуть приблизно через 10⁷⁸ років.
Що це означає для майбутнього Всесвіту
Це відкриття радикально змінює наше уявлення про “теплову смерть” Всесвіту — стан, у якому все зникне, а залишаться лише холод і порожнеча. Якщо раніше вважалося, що найстійкіші об’єкти можуть існувати протягом майже неймовірних періодів — 10¹¹⁰⁰ років, то тепер зрозуміло: цей процес завершиться набагато раніше, хоч і в масштабах часу, які людству важко навіть уявити.
Дослідження також підкреслює важливість квантових ефектів у розумінні еволюції Всесвіту на наддовгих часових шкалах. Зникають ілюзії про вічність деяких небесних тіл — навіть найстійкіші з них мають свій “термін придатності”.