Nova studija otkriva kako bi svemir mogao brže propadati nego što smo mislili
Prema novoj studiji, svemir bi mogao propadati mnoge redove veličine brže nego što smo do sada pretpostavljali. Ova istraživanja, koja se bave Hawkingovom radijacijom zvjezdanih ostataka, predviđaju da bi svemir mogao završiti 101022 godina ranije nego što su prethodne procjene sugerirale. Tim znanstvenika smatra da bi, uzimajući u obzir životne vijeke zvjezdanih objekata, mogli otkriti fosilne ostatke prethodnog svemira unutar našeg vlastitog.
Šokantne procjene o kraju svemira
Dosadašnje procjene predviđale su da će svemir završiti za oko 101100 godina, ili drugim riječima, 1 praćeno s 1,100 nula. Nova procjena postavlja razdoblje propadanja svemira na 1078 godina, što je 1 praćeno s 78 nula. Ova razlika u očekivanoj dugovječnosti je ogromna. Ako bismo to prebacili u ljudske termine, to bi bilo kao da vam netko kaže kako biste trebali živjeti još 50 godina, samo da biste saznali da imate manje od tisućinke tisućinke sekunde do svojeg neizbježnog kraja.
Hawkingova radijacija i njezin utjecaj
Srećom, govorimo o nevjerojatno dugim vremenskim okvirima, a vremena još ima dovoljno. Zašto onda dolazi do ovako velike razlike u procjenama? Tim od tri nizozemska znanstvenika istraživao je Hawkingovu radijaciju, prvotno predloženu od strane poznatog britanskog fizičara Stephena Hawkinga. Ova ideja sugerira da crne rupe polako gube masu kroz termalnu radijaciju.
- “Zbog kombinacije svojstava kvantne mehanike i gravitacije, zakrivljeni prostor-vrijeme oko crne rupe emits a malu količinu topline,” objašnjava NASA.
- “Za crne rupe koje ne akumuliraju masu kako bi nadoknadile gubitak energije, Hawkingova radijacija uzrokuje da se horizont događaja smanjuje tijekom vremena, a takva crna rupa će na kraju ispariti u bljesku energetski nabijenih čestica i gama zraka.”
U prethodnom radu, tim znanstvenika s Radboud Sveučilišta u Nizozemskoj otkrio je da se nove čestice mogu stvarati daleko od horizonta crne rupe, stvarajući suštinski novu vrstu radijacije koju treba uzeti u obzir. “Pokazali smo da zakrivljenost prostor-vremena daleko izvan crne rupe igra veliku ulogu u stvaranju radijacije,” dodao je Walter D. van Suijlekom. Osim toga, utvrđeno je da objekti bez horizonta događaja, poput ostataka mrtvih zvijezda, također imaju ovu vrstu radijacije.
Učinci na neutroni zvijezde i bijele patuljke
Tim je nakon ovih otkrića dobio mnoštvo pitanja, posebno o tome koliko dugo bi trajalo prije nego bi drugi objekti, kao što su neutroni zvijezde, isparili ukoliko je ovaj rad ispravan. Pregledavajući objekte, od ljudskog tijela do supermasivnih crnih rupa i halo tamne tvari, znanstvenici su otkrili da neutroni zvijezde i crne rupe zvjezdane mase isparavaju tijekom otprilike 1067 godina. “Ali crne rupe nemaju površinu,” objašnjava koautor i postdoktorski istraživač Michael Wondrak. “Oni ponovno apsorbiraju dio svoje radijacije što usporava proces.”
Kada se radi o bijelim patuljcima, konačnim ostacima zvijezda sličnih Suncu, tim je otkrio da isparavaju za 1078 godina, a ne za prethodno predviđenih 101100 godina. “Dakle, konačni kraj svemira dolazi mnogo prije nego je očekivano,” izjavio je glavni autor Heino Falcke, “ali srećom, i dalje traje jako dugo.”
Možda ćemo otkriti fosilne ostatke prethodnih svemira
Jedna zanimljiva predikcija ovog rada je da bismo mogli otkriti fosilne zvjezdane ostatke prethodnih svemira, pod određenim pretpostavkama. Tim objašnjava da “maksimalna starost neutrona zvijezda, τ ∼ 1068 godina, usporediva s onom niskom zbijenih zvjezdanih crnih rupa. Bijeli patuljci, supermasivne crne rupe i halo tamne materije isparavaju na duljim, ali također konačnim vremenskim okvirima.”.
Na kraju, tim se također zapitao koliko bi vremena trebalo da se objekti poput ljudskog tijela ili Mjeseca raspadnu, procjenjujući to na oko 1090 godina. Naravno, postoji više čimbenika koji će učiniti da ta tijela nestanu mnogo brže. “Pitanjima poput ovih i istraživanjem ekstremnih slučajeva želimo bolje razumjeti teoriju,” dodao je van Suijlekom, “i možda će jednog dana razotkriti misterij Hawkingove radijacije.”
Ova studija je prihvaćena u časopisu Journal of Cosmology and Astroparticle Physics i objavljena na preprint serveru arXiv.
Zaključak
Nova istraživanja o Hawkingovoj radijaciji i svojstvima svemira pružaju fascinantne uvide koji mijenjaju naše razumijevanje svemira i njegovih budućnosti. S obzirom na to kako znanost napreduje, možda ćemo otkriti još više tajni koje svemir čuva.
