NIJMEGEN - Podľa novej štúdie môže najslávnejšia predpoveď Stephena Hawkinga znamenať, že všetko vo vesmíre je odsúdené na zánik. Ak je táto teória pravdivá, znamená to, že jeho energia z neho pomaly vyprchá vo forme svetla. To mení nielen chápanie Hawkingovho žiarenia, ale aj náš pohľad na vesmír a jeho budúcnosť.
Nové zistenia teoretických fyzikov radikálne zrevidovali teóriu Stephena Hawkinga z roku 1974 o čiernych dierach. Vyplýva z toho, že všetky hmotné objekty vo vesmíre môžu nakoniec zaniknúť. Slávny fyzik už v roku 1974 hovoril o tom, že čierne diery sa raz vyparia prostredníctvom žiarenia, ktoré bolo neskôr pomenované Hawkingovo. Dochádza pri ňom k postupnému odčerpávaniu energie v podobe svetelných častíc, ktoré vznikajú okolo veľmi silných gravitačných polí čiernych dier. Nová aktualizácia teórie naznačuje, že tento druh žiarenia nevzniká len kradnutím energie z čiernych dier, ale zo všetkých objektov s dostatočnou hmotnosťou. Ak je to pravda, znamená to, že všetko vo vesmíre nakoniec zanikne a jeho energia z neho pomaly vyprchá vo forme svetla.
"Patria sem napríklad zvyšky mŕtvych hviezd a iné veľké objekty vo vesmíre," uviedol hlavný autor štúdie Heino Falcke z Radboud University v Holandsku. "Po veľmi dlhom čase by to viedlo k tomu, že všetko vo vesmíre by sa nakoniec vyparilo, podobne ako čierne diery. To mení nielen naše chápanie Hawkingovho žiarenia, ale aj náš pohľad na vesmír a jeho budúcnosť."
Časopriestorové monštrá
Podľa kvantovej teórie poľa neexistuje prázdne vákuum. Priestor sa hemží drobnými vibráciami, ktoré sa pri dostatočnom množstve energie náhodne rozpadajú na virtuálne častice a vytvárajú balíky svetla s veľmi nízkou energiou alebo fotóny. V prelomovej práci zverejnenej v roku 1974 Hawking predpovedal, že extrémna gravitačná sila, ktorá sa prejavuje v ústiach čiernych dier a v ich horizontoch udalostí, vyvolá vznik fotónov. Podľa Einsteinovej všeobecnej teórie relativity gravitácia deformuje časopriestor, takže kvantové polia sa deformujú tým viac, čím viac sa približujú k obrovskej gravitačnej sile singularity čiernej diery. Vzhľadom na neurčitosť kvantovej mechaniky Hawking uviedol, že táto deformácia vytvára nerovnomerné časové kapsy s rôznym pohybom a následné skoky energie v celom poli. Tieto energetické nesúlady spôsobujú, že v zakrivenom priestore sa okolo čiernych dier objavujú fotóny, ktoré z nich odčerpávajú energiu, aby mohli vybuchnúť. Ak tieto častice následne uniknú, tento úbytok podľa fyzika znamená, že v obrovskom časovom horizonte, ktorý je oveľa dlhší ako súčasný vek vesmíru, čierne diery nakoniec stratia všetku svoju energiu a úplne zaniknú.
Keď teda stačí na vznik kvantových fluktuácií a fotónov gravitačné pole, čo bráni akémukoľvek objektu s hmotnosťou deformujúcou časopriestor, aby vytváral Hawkingovo žiarenie? Potrebuje špeciálnu podmienku horizontu udalostí čiernej diery alebo môže vzniknúť kdekoľvek v priestore? Autori novej štúdie analyzovali toto žiarenie cez prizmu dlho predpovedaného procesu nazývaného Schwingerov efekt, pri ktorom môže teoreticky vzniknúť hmota zo silných deformácií spôsobených elektromagnetickým poľom. Jeho aplikáciou na Hawkingovu teóriu vytvorili fyzici matematický model, ktorý reprodukoval Hawkingovo žiarenie v priestoroch s rôznou intenzitou gravitačného poľa. Týmto spôsobom zistili, že na to, aby energia pomaly unikala z masívneho objektu vo forme svetla, nie je potrebný horizont udalostí a na tento proces stačí gravitačné pole objektu.
"Demonštrovali sme, že ďaleko za čiernou dierou zohráva pri vytváraní žiarenia veľkú úlohu zakrivenie časopriestoru. Častice sú za čiernou dierou už oddelené slapovými silami gravitačného poľa," vysvetlil člen tímu Walter van Suijlekom. Nie je zatiaľ možné jednoznačne definovať, čo takéto zistenie znamená. Existuje však možnosť, že keď hmota tvoriaca hviezdy a planéty starne, nakoniec prejde energetickým prechodom do úplne nového ultranízkoenergetického stavu. To by mohlo stačiť na to, aby sa nakoniec zrútila do čiernych dier, ktoré by mohli ďalej pomaly vyžarovať svetlo, až kým nezmiznú bez stopy. Toto všetko sú však zatiaľ iba špekulácie, ktoré čakajú na potvrdenie. Ak chcú fyzici definitívne zistiť, aká je skutočnosť, budú musieť spozorovať Hawkingovo žiarenie, ktoré vzniká v okolí gravitačne hustých objektov, čiže v okolí čiernych dier a planét, hviezd alebo neutrónových hviezd. Ak je všetko určené na to, aby zmizlo v záblesku chladného svetla, na hľadanie majú dostatočný priestor.
