Коли буде кінець Всесвіту: вчені вразили розрахунком

Вчені представили нові розрахунки щодо тривалості існування Всесвіту. Згідно з їхніми даними, фінальний розпад космічних об'єктів може настати значно раніше, ніж вважалося раніше.

Відео дня

Група дослідників з Нідерландів перерахувала швидкість зникнення останніх залишків зірок. Вони дійшли висновку, що цей процес, пов'язаний із випромінюванням, подібним до випромінювання Гокінга, займе близько квінвінгінтильйон років (одиниця з 78 нулями).

Це число суттєво відрізняється від попередніх оцінок, які оперували значно більшими показниками. Нове дослідження проливає світло на механізми розпаду об'єктів у далекому майбутньому Всесвіту, пише Phys.org.

Коли помре Всесвіт

Згідно з новим дослідженням, повний розпад Всесвіту, якщо розглядати лише ефект випромінювання, може настати приблизно через квінвінгінтильйон років. Це значно коротший проміжок часу порівняно з попередніми оцінками (десять у тисяча сто першому степені). Ця цифра визначається часом, необхідним для розпаду білих карликів – найстійкіших з відомих небесних тіл – через цей процес.

Провідний автор дослідження Гейно Фальке з Університету Радбауда (Неймеген, Нідерланди) зазначив, що "остаточний кінець Всесвіту настає набагато раніше, ніж очікувалося, але, на щастя, це все одно займає дуже багато часу".

Основою для нових розрахунків стало переосмислення теорії випромінювання, яке фізик Стівен Гокінг постулював для чорних дір у 1975 році. Він припустив, що на краю чорної діри можуть утворюватися тимчасові частинки, одна з яких поглинається чорною дірою, а інша виривається у простір, що призводить до повільного "випаровування" чорної діри. Це було неочікуваним висновком, оскільки суперечить загальній теорії відносності Альберта Ейнштейна, яка припускає, що чорні діри можуть лише збільшуватися.

Дослідження голландських вчених Гейно Фальке, Міхаеля Вондрака та Вальтера ван Сюйлекома є продовженням їхньої роботи 2023 року, де вони показали, що процес "випаровування" через утворення частинок, подібний до випромінювання Гокінга, може стосуватися не лише чорних дір. Такий процес, на їхню думку, може відбуватися і з іншими об'єктами, що мають сильне гравітаційне поле, наприклад, нейтронними зірками. Після тієї публікації у наукової спільноти виникло багато питань щодо того, скільки саме часу займе цей процес для різних космічних тіл, на що і відповідає їхня нова стаття, опублікована в журналі "Космологія та астрофізика".

На основі даних про десять різних об'єктів дослідники розрахували, що час "випаровування" через цей ефект у вакуумі, без інших зовнішніх впливів, залежить виключно від їхньої щільності. Досить несподіваним результатом стало те, що, за розрахунками, нейтронним зіркам та зоряним чорним дірам потрібен приблизно однаковий час для розпаду (близько ундецильйона років). Це було дивно, оскільки чорні діри мають значно сильніше гравітаційне поле, що мало б, здавалося, пришвидшити їхній розпад.

Співавтор і дослідник Майкл Вондрак пояснив це тим, що, хоча чорні діри мають сильніше гравітаційне поле, вони не мають поверхні і реабсорбують частину власного випромінювання, що уповільнює процес порівняно з тим, якби він залежав лише від сили тяжіння.

Займаючись цими розрахунками, вчені також, з певною часткою гумору, підрахували час, необхідний для "випаровування" менших об'єктів, як-от Місяць чи навіть людина, через подібне випромінювання. За їхніми даними, це зайняло б близько новемвигінтильйон років. Звісно, дослідники тонко натякають, що існують інші, набагато швидші процеси, які призведуть до зникнення людей чи Місяця значно раніше за цей термін.

Співавтор Вальтер ван Сюйлеком, професор математики, наголосив, що це дослідження є чудовим прикладом міждисциплінарної співпраці. За його словами, поєднання підходів астрофізики, квантової фізики та математики призводить до нових, раніше неочікуваних висновків та інсайтів. Ставлячи такі фундаментальні питання та розглядаючи екстремальні гіпотетичні випадки, вчені прагнуть краще зрозуміти базові теорії, що описують наш Всесвіт, і, можливо, одного дня розгадати до кінця таємницю самого випромінювання Гокінга, що є одним з важливих завдань сучасної фізики.

OBOZ.UA днями писав, що суперкомп’ютер вирахував рік, коли закінчиться життя на Землі.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.