Vesmír sa rozpadne skôr, než sme pôvodne predpokladali. Vedci vypočítali, kedy zanikne všetko, čo poznáme
Holandskí vedci zistili, že vesmír sa môže rozpadnúť oveľa skôr, než sa doteraz predpokladalo. Hawkingovo žiarenie vraj neovplyvňuje len čierne diery, ale aj iné husté objekty, čo zásadne mení predpovede o budúcnosti kozmu.
Astronómovia prišli s nečakanými zisteniami, ktoré narúšajú predpovede o osude nášho kozmu. Podľa najnovších výpočtov trojice holandských vedcov sa zdá, že definitívny zánik vesmíru nastane skôr, ako sa pôvodne predpokladalo.
Ich práca sa zamerala na jav známy ako Hawkingovo žiarenie. Ide o teoreticky predpovedaný fenomén, ktorý zatiaľ nebol priamo pozorovaný, no môže zohrávať kľúčovú úlohu v osude hviezdnych pozostatkov. Vedci vypočítali, že posledné zvyšky hviezdneho materiálu sa rozplynú približne za 10^78 rokov, čo je dramaticky kratší čas v porovnaní s predošlými odhadmi hovoriacimi o 10^1100 rokoch. Na zistenia upozornil portál Phys.org.
Hawkingovo žiarenie sa netýka len čiernych dier
Zásadný posun v chápaní nastal vo chvíli, keď vedci ukázali, že Hawkingovo žiarenie neovplyvňuje výlučne čierne diery.
„Predchádzajúce modely ignorovali možnosť, že aj objekty bez horizontu udalostí, ako napríklad neutrónové hviezdy, môžu podliehať kvantovému vyparovaniu,“ vysvetľuje Heino Falcke, líder výskumného tímu.
Ukazuje sa, že rozhodujúca nie je existencia horizontu udalostí, teda hranice, za ktorou niet návratu, ale hustota objektu a jeho schopnosť zakriviť časopriestor. Aj bez klasického horizontu môže objekt podliehať podobnému vyžarovaniu.
Nový model vychádza z prepracovania pôvodnej teórie
Tieto revolučné závery boli publikované v renomovanom časopise Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Výskumníci z Radboud University v Nijmegene sa opierali o revíziu Hawkingovej teórie z roku 1974. Tá tvrdí, že v blízkosti horizontu udalostí spontánne vznikajú páry virtuálnych častíc. Ak jedna z nich unikne a druhá skončí v čiernej diere, dôjde k strate energie, a tým k pomalému „odparovaniu“ danej čiernej diery.
Neprehliadni
Nový model však ukazuje, že podobný proces môže prebiehať aj pri objektoch bez horizontu, ak sú dostatočne husté.
Neutrónové hviezdy sa rozpadnú skôr než biele trpaslíky
Výskumníci analyzovali desať typov kozmických objektov vrátane bielych trpaslíkov a neutrónových hviezd. Paradoxne, hoci neutrónové hviezdy majú oveľa vyššiu hustotu (približne 10^17 kg/m³ oproti 10^9 kg/m³), ich rozpad nastane skôr.
Prečo? Kvantový fyzik Michael Wondrak vysvetľuje, že čierne diery dokážu časť žiarenia reabsorbovať späť, čím spomaľujú svoj rozklad. Neutrónové hviezdy majú však fyzický povrch a takúto schopnosť nemajú.
Zistenia otvárajú nové diskusie, a to nielen o osude bežnej hmoty, ale aj o podstate temnej hmoty. Ak by častice Hawkingovho žiarenia zahŕňali hypotetické elementy mimo štandardného modelu (napr. supersymetrické častice), mohli by byť súčasťou temnej hmoty.
Výskum zároveň ponúka nový pohľad na tzv. informačný paradox čiernych dier. Dlhé roky trápil fyzikov problém, či sa kvantová informácia pri odparovaní čiernej diery stráca. Matematik Walter van Suijlekom tvrdí, že žiarenie môže niesť informáciu nielen o hmotnosti a rotácii objektu, ale aj o jeho vnútornom zložení.
Hoci Hawkingovo žiarenie ešte nebolo priamo potvrdené, výskum pokračuje. Tímy z Cherenkovských observatórií, ako napríklad H.E.S.S. v Namíbii, skúmajú gama žiarenie z hypotetických primordiálnych čiernych dier, ktoré by sa podľa teórie mali dnes vyparovať.
Zároveň prebiehajú laboratórne experimenty so syntetickými horizontmi, napríklad pomocou reťazcov atómov, ktoré simulujú čiernu dieru. Tieto pokusy prinášajú náznaky správania, ktoré zodpovedá predpovediam Hawkinga, no zatiaľ nepostačujú na plné potvrdenie.
„Náš model pracuje s ideálnymi podmienkami bez vplyvu okolitého prostredia. Realita môže byť zložitejšia, no už len samotný fakt, že Hawkingov efekt presahuje čierne diery, mení celé chápanie vesmíru,“ uzatvára Falcke.
Komentáre