Физики-теоретики из Университета Радбауда в Неймегене провели исследование, проверив правоту теории Стивена Хокинга о черных дырах. Полученные результаты подтвердили ее частично, а также позволили выдвинуть предположение о том, что все во Вселенной постепенно испаряется.
Исследование принято к публикации в журнале Physical Review Letters, полную версию статьи можно прочитать на сервере препринтов arXiv. Коротко же о работе рассказывает Phys.org. Новое теоретическое исследование провели физики Майкл Вондрак, Уолтер ван Суйлек и Хейно Фальке.
Они проверяли теорию знаменитого физика-теоретика Стивена Хокинга о черных дырах и выяснили, что он во многом, но не во всем, был прав. В свое время Хокинг, используя комбинацию квантовой физики и теории гравитации Эйнштейна, утверждал, что спонтанное рождение и аннигиляция пар частиц должны происходить вблизи горизонта событий. Так называется "точка невозврата", то есть невидимая черта, за которой для любых объектов, даже самых мельчайших, уже нет спасения от гравитационной силы черной дыры.
Частица и ее античастица рождаются из квантового поля на очень короткое время, после чего тут же аннигилируют. Но иногда все-таки происходит так, что одна частица падает в черную дыру, а другая из нее вылетает. Этот феномен получил название излучение Хокинга. По мнению самого Хокинга, подобный процесс в конечном итоге должен приводить к испарению черной дыры.
В новом исследовании было получено теоретическое подтверждение того, что из-за излучения Хокинга черные дыры в конечном итоге испарятся. Но расчеты при этом показали, что горизонт событий не так важен, как считалось до сих пор. Гравитация и искривление пространства-времени также вызывают излучение Хокинга. А это означает, что все крупные объекты во Вселенной, в том числе остатки звезд, со временем испарятся.
Исследование показало, что новые частицы могут создаваться далеко за пределами горизонта событий. "Мы демонстрируем, что в дополнение к хорошо известному излучению Хокинга существует также новая форма излучения", - объясняет Майкл Вондрак. Если раньше считалось, что никакое излучение невозможно без горизонта событий, то новое исследование показывает, что в этом горизонте нет острой необходимости.
"Это означает, что объекты без горизонта событий, такие как остатки мертвых звезд и другие крупные объекты во Вселенной, также имеют такого рода излучение, - говорит Хейно Фальке. - Вселенная испаряется, как и черные дыры. Это меняет не только наше понимание излучения Хокинга, но и наш взгляд на Вселенную и ее будущее".