Вселенная может исчезнуть гораздо раньше, чем считалось. К такому выводу пришли ученые из Университета Радбауда (Нидерланды) — Хейно Фалке, Михаэль Вондрак и Вальтер ван Суйлеком. Их исследование, опубликованное на сервере arXiv, показывает, что излучение, подобное хокинговскому, ускоряет «испарение» не только чtрных дыр, но и других объектов — таких как нейтронные звtзды и белые карлики.
Что такое излучение Хокинга?
В 1974 году Стивен Хокинг предположил, что черные дыры не только поглощают все вокруг, но и теряют массу, испуская частицы — так называемое излучение Хокинга. Это происходит из-за квантовых эффектов у горизонта событий: пары виртуальных частиц (частица и античастица) рождаются на границе черной дыры. Одна может упасть внутрь, а другая — улететь, унося энергию. Это противоречит классической теории Эйнштейна, где черные дыры только растут. Со временем излучение уменьшает массу чёрной дыры, пока она не «испарится».
Как проводили исследование?
Работа 2025 года — продолжение статьи ученых 2023 года, где они показали, что излучение, подобное хокинговскому, применимо не только к черным дырам, но и к объектам с гравитацией — вроде нейтронных звезд и белых карликов. В новой статье они рассчитали, сколько времени требуется разным объектам для полного «испарения» в идеальных условиях — без внешних воздействий. Расчеты учитывали плотность объектов, определяющую скорость процесса.
Ключевые открытия
Вселенная исчезнет через 10⁷⁸ лет.Белые карлики — самые устойчивые звездные остатки — распадутся за 10⁷⁸ лет из-за хокинговского излучения. Это на 10²² лет быстрее, чем прежние оценки (10¹¹⁰⁰ лет).
«Так что окончательный конец Вселенной наступает гораздо раньше, чем ожидалось. Но, к счастью, это все еще занимает очень много времени», — отметил Фалке.
Нейтронные звезды и черные дыры «испаряются» одинаково.Удивительно, но нейтронные звезды и звездные черные дыры исчезают за 10⁶⁷ лет.
«У черных дыр нет поверхности, — пояснил Вондрак. — Они поглощают часть собственного излучения, что тормозит этот процесс. Это объясняет, почему сильная гравитация черных дыр не ускоряет их распад», — объяснил Майкл Вондрак, соавтор исследования
В шутливой части исследования ученые подсчитали, что Луна и человеческое тело «испарились» бы за 10⁹⁰ лет, если бы не другие процессы — вроде разрушения от внешних воздействий. Это подчеркивает универсальность хокинговского излучения для объектов с массой.
Время «испарения» определяется плотностью объекта, а не его массой или гравитацией. Это делает теорию применимой к широкому кругу космических тел.
Новое исследование радикально сокращает прогноз жизни Вселенной, показывая, что хокинговское излучение — более мощный процесс, чем думали. Оно влияет не только на черные дыры, но и на все, что имеет гравитацию.
«Задавая подобные вопросы и рассматривая экстремальные случаи, мы хотим лучше понять теорию и, возможно, однажды разгадаем тайну излучения Хокинга», — добавил ван Суйлеком, соавтор исследования
Интересно, что исследование объединило астрофизику, квантовую физику и математику, показав силу междисциплинарного подхода. Оно также вызывает вопросы: если даже белые карлики исчезнут быстрее — что останется от Вселенной? Возможно, лишь «реликты Хокинга» — частицы, которые могут стать ключом к пониманию космоса.
Ученые планируют уточнить модели, чтобы проверить, как другие факторы (например, поглощение материи) влияют на «испарение». Если телескопы вроде «DESI» или «HETDEX» обнаружат следы реликтов Хокинга, это станет первым доказательством теории Хокинга.