Вселенная закончится гораздо раньше, чем мы думали: исчезнет всё, от черных дыр до людей

Новое исследование голландских ученых предполагает, что последние остатки звезд могут исчезнуть «всего» за 10^78 лет. Это 1 с 78 нулями. Хотя это все еще кажется невообразимо долгим сроком, но это значительно меньше более ранних оценок, которые указывали конец Вселенной примерно через 10^1100 лет. Выводы были опубликованы в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Это исследование является продолжением статьи 2023 года той же команды. В той более ранней работе ученые предположили, что не только черные дыры, но и плотные объекты, такие как нейтронные звезды, могут медленно «испаряться» из-за процесса, похожего на излучение Хокинга. Но сколько времени на самом деле займет это космическое испарение?

Исследователи подсчитали, что конец Вселенной, если учитывать только излучение, подобное хокинговскому, займет около 10^78 лет (единица с 78 нулями). Именно столько времени нужно белым карликам, самым стойким небесным объектам, чтобы погибнуть из-за излучения, подобного хокинговскому. Предыдущие исследования, не принимавшие во внимание излучение Хокинга, дали белым карликам 10^1100 лет (это единица с 1100 нулями). 

Основой исследования является переосмысление излучения Хокинга. В 1975 году физик Стивен Хокинг выдвинул идею о том, что, вопреки тому, что предписывает теория относительности, частицы и излучение могут вырваться из черной дыры.

Две временные частицы могут образоваться на краю черной дыры, причем, прежде чем частицы снова сольются, одна частица засасывается в черную дыру, а другая улетает. Следствием этого излучения Хокинга является, помимо прочего, то, что черная дыра очень медленно распадается на излучение и частицы. Это противоречит теории относительности Эйнштейна, которая утверждает, что черные дыры могут только расти.

Ученые подсчитали, что процесс излучения Хокинга в принципе работает и для других объектов с гравитационным полем. Более того, расчеты показали, что «время испарения» объекта в принципе зависит только от его плотности.

К удивлению исследователей, нейтронные звезды и звездные черные дыры распадаются за одинаковое время: 10^67 лет. Это было неожиданно, поскольку черные дыры имеют более сильное гравитационное поле, и это должно обеспечить более быстрое «испарение». Но у черных дыр нет поверхности. Они поглощают часть собственного излучения. Это замедляет процесс.

Поскольку исследователи все равно этим занимались, они также подсчитали, сколько времени потребуется Луне и человеку, чтобы испариться посредством излучения, подобного хокинговскому. Это 10^90 лет (1 с 90 нулями). Конечно, есть и другие процессы, которые могут привести к тому, что люди и Луна исчезнут быстрее, чем рассчитано.