Vypařování objektů zářením. Kredit: Wondrak et al. (2023), Physical Review Letters.

Podle toho, co víme, se tenhle vesmír rozpíná a zřejmě se bude rozpínat… pořád. Vypadá to, že v nepředstavitelně vzdálené budoucnosti nakonec skončí úplně opačně, než začal. Velmi pozvolným a nesmírně nudným vyhasnutím do ztracena. Podle Stephena Hawkinga se postupně vypaří černé díry, včetně těch největších, za tak dlouhou dobu, že nám téměř splývá s věčností.

Heino Falcke. Kredit: NWO / Wikimedia Commons.

Hawking svého času použil důvtipnou kombinaci kvantové mechaniky a obecné relativity a popsal osud párů virtuálních částic v blízkosti černé díry. Vyplývá z toho, že když poblíž horizontu černých děr vznikají a hned zase zanikají takové páry částic, občas se stane, že jedna částice ze dvojice spadne za horizont události, zatímco druhá unikne pryč, v podobě Hawkingova záření, a odnese nepatrné množství energie.

Logo. Kredit: Radboud Universiteit.

Michael Wondrak z nizozemské Radboud Universiteit v Nijmegenu a jeho kolegové tento Hawkingův proces důkladně prozkoumali. Zaměřili se především na to, zda je k tomu opravdu nutný zmíněný horizont událostí. Jejich analýzy zahrnovaly postupy z fyziky, astronomie i matematiky. Nakonec se ukázalo, že k podobnému záření může docházet i velmi daleko od horizontu událostí.

Jak uvádí Walter Van Suijlekom z týmu autorů studie, kterou nedávno zveřejnili Physical Review Letters, ukazuje se, že daleko od horizontu událostí černé díry může vznikat záření v souvislosti se zakřivením časoprostoru a se slapovými silami vytvořenými gravitačním polem.

Podle Van Suijlekoma panovalo až doposud přesvědčení, že takový typ záření vzniká pouze v blízkosti horizontu událostí. Jejich výzkum naznačuje, že horizont událostí není nutný. Třetí z autorů Heino Falcke k tomu dodává, že záření podobné Hawkingovu zřejmě funguje i u hmotných objektů ve vesmíru, které nicméně nemají horizont událostí, jako jsou pozůstatky mrtvých hvězd. Z toho lze vyvodit, že po nepředstavitelně dlouhé době dojde nejen k vypaření černých děr, ale k vypaření doslova všeho. Nakonec ve vesmíru zůstane velké nic.

Video: Black Holes Explained – From Birth to Death

Literatura

Radboud Universiteit 2. 6. 2023.

arXiv:2305.18521.