Prema poznatoj teoriji Stephena Hawkinga, crne rupe s vremenom isparavaju, postupno gubeći masu u obliku čudne vrste zračenja dok horizont događaja pustoši okolna kvantna polja. Ali pokazalo se da dramatična litica horizonta događaja možda ipak nije toliko kritična za ovaj proces. Prema novom istraživanju astrofizičara Michaela Wondraka, Waltera van Suijlekoma i Heina Falckea sa Sveučilišta Radboud u Nizozemskoj, dovoljno strma kosina u zakrivljenosti prostor-vremena mogla bi učiniti istu stvar. To znači da Hawkingovo zračenje, ili nešto vrlo slično njemu, možda nije ograničeno na crne rupe. Moglo bi biti posvuda, što znači da svemir vrlo sporo isparava pred našim očima, prenosi Science Alert.
“Pokazujemo da, pored dobro poznatog Hawkingovog zračenja, postoji i novi oblik zračenja” rkeo je Wondrak. Hawkingovo zračenje je nešto što nikada nismo mogli promatrati, ali teorija i eksperimenti sugeriraju da je moguće. Evo vrlo pojednostavljenog objašnjenja kako to funkcionira. Ako išta znate o crnim rupama, to je vjerojatno da su one svemirski objekti, koje gravitacijski ispijaju sve u svojoj blizini, s neumoljivom konačnošću, zar ne?
Hawkingova teorija
Pa, to je više-manje slučaj, ali crne rupe nemaju veću gravitaciju od bilo kojeg drugog tijela ekvivalentne mase. Ono što imaju je gustoća: puno mase upakirane u vrlo, vrlo mali prostor. Unutar određene blizine tog gustog objekta, gravitacijska sila postaje toliko jaka da je brzina potrebna za bijeg nemoguća. Ni brzina svjetlosti u vakuumu, najbržoj stvari u svemiru, nije dovoljna. Ta blizina je poznata kao horizont događaja.
Hawking je matematički pokazao da horizonti događaja mogu interferirati sa složenom mješavinom fluktuacija koje se mreškaju kroz kaos kvantnih polja. Valovi koji bi se normalno poništili više to ne čine, što dovodi do neravnoteže u vjerojatnostima koje proizvode nove čestice. Energija unutar ovih spontano generiranih čestica povezana je izravno s crnom rupom. Sićušne crne rupe vidjele bi čestice visoke energije koje se formiraju u blizini horizonta događaja, koje bi brzo odnijele velike količine energije crne rupe i uzrokovale brzi nestanak gustog objekta. Velike crne rupe bi svijetlile hladnim svjetlom na načine koje bi bilo teško otkriti, uzrokujući da crna rupa postupno gubi svoju energiju kao masu tijekom mnogo duljeg vremena.
Događa se i drugdje?
Vrlo sličan fenomen hipotetski se događa u električnim poljima. Poznat kao Schwingerov učinak, dovoljno jake fluktuacije u električnom kvantnom polju mogu poremetiti ravnotežu virtualnih elektron-pozitronskih čestica, uzrokujući pojavu nekih čestica. Međutim, za razliku od Hawkingovog zračenja, Schwingerov efekt ne bi trebao horizont – samo nevjerojatno snažno polje.
Pitajući se postoji li način da se čestice pojave u zakrivljenom prostor-vremenu koji je analogan Schwingerovom efektu, Wondrak i njegovi kolege matematički su reproducirali isti učinak pod nizom gravitacijskih uvjeta. “Pokazujemo da daleko izvan crne rupe zakrivljenost prostor-vremena igra veliku ulogu u stvaranju zračenja”, objašnjava van Suijlekom. “Čestice su tamo već razdvojene plimnim silama gravitacijskog polja.”
Sve što je prikladno masivno ili gusto može proizvesti značajnu zakrivljenost prostor-vremena. U osnovi, gravitacijsko polje ovih objekata uzrokuje zaokretanje prostora-vremena oko njih. Crne rupe su najekstremniji primjer, ali prostor-vrijeme također zakrivljuje druge guste mrtve zvijezde kao što su neutronske zvijezde i bijeli patuljci, kao i ekstremno masivne objekte kao što su klasteri galaksija. Istraživači su otkrili da u tim scenarijima gravitacija još uvijek može utjecati na fluktuacije u kvantnim poljima dovoljno da proizvedu nove čestice vrlo slične Hawkingovom zračenju, bez potrebe za katalizatorom horizonta događaja.
“To znači da objekti bez horizonta događaja, poput ostataka mrtvih zvijezda i drugih velikih objekata u svemiru, također imaju ovu vrstu zračenja”, kaže Falcke. “I, nakon jako dugog razdoblja, to bi dovelo do toga da sve u Svemiru na kraju ispari, baš kao i crne rupe. Ovo mijenja ne samo naše razumijevanje Hawkingovog zračenja, već i naš pogled na Svemir i njegovu budućnost.” Ipak, nemate razloga za brigu u bliskoj budućnosti. Crnoj rupi mase Sunca (usput rečeno, s promjerom horizonta događaja od samo 6 kilometara) trebale bi 1064 godine da ispari, tvrdi Science Alert.