|
Конец Вселенной может наступить гораздо раньше
|
|
|
|
Новый расчет конца Вселенной предполагает, что конец всего сущего наступит намного раньше, чем указывали наши предыдущие расчеты. Если учесть излучение Хокинга, испускаемое всем во Вселенной, то функциональный конец Вселенной наступит всего через 1078 лет. Ладно, к тому времени человечество, конечно, действительно погибнет, но это намного меньше, чем те 101 100 лет, которые, как мы думали, были у Вселенной.
|
|
|
|
"Таким образом, окончательный конец Вселенной наступит гораздо раньше, чем ожидалось, - говорит астрофизик Хейно Фальке из Университета Радбуда в Нидерландах, - но, к счастью, это все равно займет очень много времени".
|
|
|
|
Эта работа является прямым продолжением статьи, опубликованной в 2023 году, в которой Фальке и его коллеги Майкл Вондрак и Уолтер ван Суйлеком обнаружили, что черные дыры - не единственные объекты во Вселенной, испускающие излучение Хокинга. Скорее всего, менее плотные объекты также могут подвергаться постепенному испарению в виде излучения Хокинга или чего-то подобного.
|
|
|
|
Это немного сложно, и мы рассмотрим это более подробно здесь, если вам нужно освежить в памяти, но основная суть в том, что излучение, подобное излучению Хокинга - спонтанное образование частиц, которые разлетаются, унося с собой часть энергии черной дыры, – может происходить в менее экстремальных пространственно–временных условиях изгибы.
|
|
|
|
|
|
|
Традиционно считалось, что для этого необходим горизонт событий – точка, в которой гравитационное притяжение черной дыры настолько сильно, что даже скорости света уже недостаточно для достижения второй космической скорости.
|
|
|
|
Однако в исследовании 2023 года команда обнаружила, что это может происходить и вокруг других сверхплотных или очень массивных объектов. Это означает, что искривление пространства вокруг нейтронных звезд и белых карликов, а также массивных скоплений галактик также должно способствовать испарению, согласно модели команды.
|
|
|
|
"Через очень длительный период это привело бы к тому, что все во Вселенной в конечном итоге испарилось бы, подобно черным дырам", - объяснил Фальке в 2023 году. "Это меняет не только наше понимание излучения Хокинга, но и наш взгляд на Вселенную и ее будущее".
|
|
|
|
Что ж, следующий очевидный вопрос заключается в следующем: сколько времени это займет? Итак, команда подсчитала цифры.
|
|
|
|
Белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры принадлежат к одному семейству объектов. Это то, что остается от звезды после ее гибели; внешнее вещество выбрасывается, а ядро сжимается в сверхплотный объект.
|
|
|
|
Звезда, масса которой примерно в 8 раз превышает массу Солнца, превращается в белого карлика, верхний предел массы которого составляет 1,4 Солнца. Массивные звезды массой от 8 до 30 масс Солнца приводят к образованию нейтронных звезд с верхним пределом массы около 2,3 масс Солнца. Звезды, масса которых превышает 30 масс Солнца, превращаются в черные дыры. Здесь тоже есть ограничения; сейчас они не актуальны, но вы можете немного почитать об этом здесь, если хотите.
|
|
|
|
Чем плотнее объект, тем сильнее его гравитационное поле. Из трех объектов черные дыры обладают наибольшей плотностью, а белые карлики - наименьшей. Это означает, что белым карликам потребовалось бы больше всего времени на испарение; время, необходимое для того, чтобы белый карлик умер, является критерием, с помощью которого команда ученых измерила оставшийся срок жизни Вселенной.
|
|
|
|
Поскольку черные дыры обладают самой высокой плотностью и, следовательно, самыми сильными гравитационными полями, команда ожидала, что им потребуется самое короткое время для испарения. Что ж, они были отчасти правы. Черной дыре звездной массы требуется от 1067 до 1068 лет, чтобы превратиться в ничто, но, что удивительно, нейтронным звездам требуется примерно столько же времени.
|
|
|
|
Для этого есть довольно интересная причина. "У черных дыр нет поверхности", - говорит Вондрак. "Они поглощают часть своего собственного излучения, что замедляет процесс".
|
|
|
|
Для среднего белого карлика команда рассчитала продолжительность жизни в 1078 лет, установив приблизительный верхний предел продолжительности жизни обычной материи во Вселенной.
|
|
|
|
Однако во Вселенной есть объекты, для образования которых потребовалось бы больше времени, чем для образования белого карлика, – при условии, конечно, что за это время их не постигла бы иная судьба. Луне потребовалось бы 1089 лет, чтобы испариться. Человеческому телу потребовалось бы 1090 лет... так что, даже если бы мы захотели жить вечно, мы могли бы в конечном итоге столкнуться с препятствием.
|
|
|
|
Для создания сверхмассивной черной дыры потребовалось бы 1096 лет, в то время как гигантское гало темной материи, охватывающее галактическое сверхскопление, заняло бы 10135 лет. Но даже это намного меньше, чем продолжительность жизни в 101 100 лет, основанная на предыдущей оценке продолжительности жизни остатков белого карлика.
|
|
|
|
Очевидно, что ничто из этого на самом деле не вызовет у нас никаких проблем. Даже если человечество каким-то образом станет межзвездным до гибели Солнца через 5 миллиардов лет, нам придется каким-то образом продолжать существовать в течение времени, во много раз превышающего текущую продолжительность жизни Вселенной.
|
|
|
|
Команда надеется, что их результаты помогут нам немного лучше понять Вселенную, прежде чем мы отправимся в путь. И, по крайней мере, на это у нас еще может быть время.
|
|
|
|
"Задавая подобные вопросы и рассматривая экстремальные случаи, - говорит ван Суйлеком, - мы хотим лучше понять теорию и, возможно, однажды разгадаем тайну излучения Хокинга".
|
|
|
|
Источник
|
