Cercetările efectuate de trei astrofizicieni olandezi, bazate pe o teorie a cosmologului, prevăd o posibilă „evaporare” a Universului
Expansiune infinită, Big Crunch, Singularitate, Staticitate (și multe altele): ipotezele cu privire la care va fi soarta finală a Universului sunt multe și foarte diferite unele de altele (și, din fericire, ele plasează exitusul mult dincolo de timp).
Astăzi, un nou studiu se adaugă la listă, bazat pe teoria lui Stephen Hawking privind evaporarea găurilor negre: conform acestui model, dezvoltat de Michael Wondrak, Walter van Sujlekom și Heino Falcke, astrofizicieni de la Universitatea Radboud din Olanda, Universul nostru se evaporă încet sub ochii noștri și se va sfârși când acest proces de evaporare se va încheia.
Lucrarea a fost publicată în revista Physical Review Letters și este disponibilă pentru consultare publică pe serverul ArXiv, cu condiția să fiți familiarizați cu obiecte precum spațiu-timp Schwarzschild și efectul Schwinger.
Haideți să încercăm să facem puțină lumină
Haideți să încercăm să înțelegem chestiunea în termenii cei mai simpli, pe cât posibil. Teoria evaporării găurilor negre a fost formulată de Stephen Hawking în 1974 și prevede că, deși aceste obiecte au un câmp gravitațional atât de puternic încât nici materia și nici lumina (de unde și adjectivul „negre”) nu pot scăpa din ele, există anumite efecte cuantice și condiții speciale în care găurile negre se pot evapora lent, emițând radiație termică (radiație Hawking, mai exact) în mod continuu.
O lucrare publicată în luna aprilie a acestui an, în Physical Review Letters, de către un grup de cercetători de la departamentul de fizică al Universității Sapienza din Roma, de la Institutul Național de Fizică Nucleară (Infn) și de la Institutul Niels Bohr din Danemarca, a arătat, prin simulări numerice complexe mai multe „destine” posibile pentru procesul de evaporare a găurilor negre, inclusiv apariția așa-numitelor „singularități” (puncte în care densitatea materiei atinge valori atât de mari încât provoacă un colaps gravitațional al spațiului-timp) chiar și în afara găurii negre propriu-zise.
Ceea ce – pentru a complica și mai mult lucrurile – ar încălca principiul „cenzurii cosmice”, formulat de fizicianul Roger Penrose, conform căruia singularitățile sunt întotdeauna relegate în interiorul găurii negre și nu pot fi în comunicare cu exteriorul.
Dar mai este ceva: într-un scenariu alternativ, el prezice că găurile negre se pot transforma în găuri de vierme, structuri (de asemenea, deocamdată doar ipotetice) capabile să conecteze puncte diferite din spațiu-timp.
Ce spune studiul recent publicat
„Am demonstrat”, a explicat Wondrak, „că, pe lângă binecunoscuta radiație Hawking, ar putea exista și o altă radiație, necunoscută până acum. Oamenii de știință au raționat prin analogie, inspirați – tocmai – de teoria lui Hawking privind evaporarea găurilor negre și de un alt fenomen similar (de asemenea, doar ipotetic și până acum niciodată observat) care se presupune că are loc în câmpurile electrice, cunoscut sub numele de efectul Schwinger.
Ideea, explicată în mod rudimentar, este că un câmp electric suficient de puternic duce la crearea de perechi de particule și antiparticule (electroni și pozitroni, mai exact) care, la rândul lor, provoacă apoi descompunerea câmpului electric însuși.
Prin urmare, analogia este următoarea: din găurile negre, particulele care le scapă (radiația Hawking) s-ar putea „evapora” spontan; din câmpul electric, particulele care îl distrug (efectul Schwinger) s-ar putea „evapora” spontan; și apoi, poate chiar din spațiu-timp – spun autorii articolului – alte particule s-ar putea „evapora” spontan în anumite condiții gravitaționale.
„Am demonstrat”, a spus van Sujlekom, „că curbura spațiu-timpului ar putea crea această radiație, legată de „forțele de maree” ale câmpului gravitațional.
Teoria relativității generale a lui Albert Einstein postulează că orice masă determină o curbură a spațiului-timp, materialul din care este alcătuit Universul nostru: practic, câmpul gravitațional al acestor mase determină spațiul-timp să se deformeze în jurul lor, așa cum ar face o greutate care se sprijină pe o foaie.
Găurile negre „apar” ca urmare a unor deformări „extreme” ale spațiu-timpului, legate de mase foarte mari, dar chiar și deformări mai mici pot avea consecințe și pot da naștere, de exemplu, la obiecte precum roiurile de galaxii.
Cercetătorii au arătat că, chiar și în aceste scenarii, este posibil să se observe ‘fluctuațiile cuantice’ care duc la evaporarea particulelor tipice găurilor negre, fără a fi nevoie de prezența unui ‘catalizator’, cum ar fi orizontul evenimentelor.
Această descoperire, dacă va fi confirmată, ar schimba nu numai modul în care înțelegem radiația Hawking, ci și întregul Univers și viitorul său.
Este corect să ne întrebăm, în acest moment, cât de lungă va fi această perioadă de timp: având în vedere că este nevoie de aproximativ 1064 de ani pentru ca o gaură neagră cu masa Soarelui, cu un orizont de evenimente de aproximativ 6 kilometri în diametru, să se evapore, vorbim despre o scară de timp cu adevărat enormă. Ar trebui să ne facem griji pentru altceva
Pentru mai multe articole interesante rămâi cu noi pe WorldNews24.net / Telegram / Google News. Și nu uitați, vă așteptăm și pagina noastră de Facebook !
În lipsa unui acord scris, puteți prelua maxim 500 de caractere din acest articol dacă precizați sursa și dacă inserați vizibil linkul articolului.