Czy koniec Wszechświata jest bliżej, niż myśleliśmy? Najnowsze badania astrofizyków wskazują, że tak – choć „bliżej” oznacza tu nadal niepojęcie odległe czasy. Zespół fizyków teoretycznych kierowany przez Heino Falcke z Uniwersytetu Radboud w Holandii przeprowadził nowe obliczenia dotyczące czasu życia materii we Wszechświecie, biorąc pod uwagę promieniowanie analogiczne do promieniowania Hawkinga. Wyniki są zaskakujące.
Nowe spojrzenie na promieniowanie Hawkinga
Przez dekady uważano, że jedynie czarne dziury mogą emitować promieniowanie Hawkinga – proces, w którym czarna dziura traci masę poprzez spontaniczne tworzenie cząstek na jej horyzoncie zdarzeń. Jednak przełomowy artykuł z 2023 roku autorstwa Falcke, Michaela Wondraka i Waltera van Suijlekoma podważył tę tezę, dowodząc, że również inne ultramasywne obiekty, jak białe karły, gwiazdy neutronowe czy gromady galaktyk, mogą emitować podobne promieniowanie, przyspieszając tym samym swój rozpad.
Oznacza to, że nie tylko czarne dziury, ale niemal każda forma materii we Wszechświecie ulega powolnemu „wyparowaniu”. To zjawisko diametralnie zmienia wcześniejsze szacunki dotyczące długości trwania kosmosu.
10⁷⁸ lat – nowa granica czasu istnienia
W nowych obliczeniach naukowcy skupili się na najbardziej trwałym typie obiektów – białych karłach. Ich szacunkowa długość życia, zanim całkowicie wyparują w promieniowaniu kwantowym, wynosi około 10⁷⁸ lat. W porównaniu z poprzednimi szacunkami rzędu 10¹¹⁰⁰ lat, to ogromna zmiana. Choć brzmi to nadal jak nieskończoność, na kosmicznej skali czasu to znacznie bliższa granica końca.
Zaskakująco, gwiazdy neutronowe i czarne dziury – pomimo swojej gęstości – wyparowują w podobnym czasie jak białe karły. Powód? Czarne dziury pochłaniają część emitowanego promieniowania, co spowalnia ich rozpad. Natomiast białe karły nie mają horyzontu zdarzeń, przez co emitują je w pełni.
Promieniowanie kończące wszystko
Falcke i jego zespół podkreślają, że ich badania nie tylko skracają teoretyczny czas życia Wszechświata, ale również rewidują nasze spojrzenie na przyszłość materii. Nawet obiekty tak potężne jak supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk ulegną w końcu całkowitemu zniknięciu, a to może nastąpić w ciągu 10⁹⁶ lat.
Nawet jeśli takie wartości są poza naszym bezpośrednim doświadczeniem, zrozumienie tych procesów pozwala nauce postawić kolejny krok ku pełnemu modelowi ewolucji Wszechświata – od Wielkiego Wybuchu po jego ostateczne „wyparowanie”.
Wielka Cisza
To, co pozostanie po wyparowaniu całej materii, to zimna, ciemna pustka – przestrzeń, w której nie ma nic. Nie gwiazd, nie cząstek, nie światła. Choć dramatyczna wizja końca, jest również logicznym domknięciem naszej wiedzy o prawach fizyki, jeśli założenia zespołu Falcke’a są poprawne.
Jak podkreśla współautor Walter van Suijlekom, „przyglądając się takim ekstremalnym przypadkom, chcemy zbliżyć się do rozwiązania tajemnicy promieniowania Hawkinga i lepiej zrozumieć nasze miejsce w kosmicznej historii”.