Evrenin 10⁷⁸ yıl içinde çürümesi bekleniyor, daha önce düşündüğünden çok daha erken

Evren düşünmeden çok daha hızlı çürüyor. Bu, hawking radyasyonu olarak adlandırılan üç Hollandalı bilim insanının hesaplamalarıyla gösterilmiştir. Son yıldız kalıntılarının yaklaşık 10 aldığını hesaplarlar⁷⁸ yıllarca yok olmak. Bu daha önce varsayılan 10’dan çok daha kısadır¹¹⁰⁰ yıllar.

Araştırmacılar bulgularını şurada yayınladılar. Kozmoloji ve Astroparçacık Fiziği Dergisi.

Kara delik uzmanı Heino Falcke, kuantum fizikçisi Michael Wondrak ve matematikçi Walter van Suijlevom’un (hepsi Radboud Üniversitesi, Nijmegen, Hollanda’dan) yapılan araştırmalar, aynı üçlü tarafından 2023 makalenin takibi.

Bu makalede, sadece kara deliklerin değil, aynı zamanda nötron yıldızları gibi diğer nesnelerin, radyasyona benzeyen bir süreçle “buharlaşabileceğini” gösterdiler. Bu yayından sonra, araştırmacılar bilim topluluğunun içinden ve dıştan sürecin ne kadar süreceği konusunda birçok soru aldılar. Şimdi bu soruyu yeni makalede cevapladılar.

Nihai son

Araştırmacılar, evrenin sonunun yaklaşık 10 olduğunu hesapladılar.⁷⁸ Yıllar uzakta, sadece şahin benzeri radyasyon dikkate alınırsa. Bu, en kalıcı göksel cisimler olan beyaz cüce yıldızların, şahin benzeri radyasyon yoluyla çürümenin zamanıdır.

Bu etkiyi dikkate almayan önceki çalışmalar, beyaz cücelerin ömrünü 10’a koydu¹¹⁰⁰ yıllar. Baş yazar Heino Falcke, “Bu yüzden evrenin nihai sonu beklenenden çok daha erken geliyor, ama neyse ki hala çok uzun zaman alıyor.”

Araştırmacılar, hesaplamaları ölümcül ve göz kırparak yaptılar. Temel, hawking radyasyonunun yeniden yorumlanmasıdır. 1975’te fizikçi Stephen Hawking, görelilik, parçacıklar ve radyasyon teorisinin aksine bir kara delikten kaçabileceğini öne sürdü. Bir kara deliğin kenarında, iki geçici parçacık oluşabilir ve birleşmeden önce bir parçacık kara deliğe emilir ve diğer parçacık kaçar.

Bu hawking radyasyonunun sonuçlarından biri, bir kara deliğin çok yavaş yavaş parçacıklara ve radyasyona bozulmasıdır. Bu, Albert Einstein’ın görelilik teorisi ile çelişiyor, bu da kara deliklerin büyüyebileceğini söylüyor.

Nötron yıldızı kara delik kadar yavaş

Araştırmacılar, teorik olarak radyasyon sürecinin, yerçekimi alanına sahip diğer nesneler için de geçerli olduğunu hesapladılar. Hesaplamalar ayrıca bir nesnenin buharlaşma süresinin sadece yoğunluğuna bağlı olduğunu göstermiştir.

Araştırmacıların sürprizine göre, nötron yıldızları ve yıldız kara deliklerin çürümesi aynı zaman alır: 10⁶⁷ yıllar. Bu beklenmedikti çünkü kara delikler daha güçlü bir yerçekimi alanına sahip, bu da daha hızlı buharlaşmalarına neden olmalı.

“Ama kara deliklerin yüzeyi yok,” diyor ortak yazar ve doktora sonrası araştırmacı Michael Wondrak, “süreci engelleyen kendi radyasyonlarından bazılarını yeniden emiyorlar.”

İnsan ve Ay: 10⁹⁰ yıl

Araştırmacılar zaten olduğu için, ayın ve bir insanın şahin benzeri radyasyon yoluyla buharlaşmasının ne kadar sürdüğünü de hesapladılar. Bu 10⁹⁰ yıllar. Tabii ki, araştırmacılar ustaca dikkat çekiyorlar, insanların ve ayın hesaplandığından daha hızlı kaybolmasına neden olabilecek başka süreçler de var.

Radboud Üniversitesi Matematik Profesörü ortak yazar Walter Van Suijlekom, araştırmanın farklı disiplinlerin heyecan verici bir işbirliği olduğunu ve astrofizik, kuantum fizik ve matematiği birleştirmenin yeni anlayışlara yol açtığını da sözlerine ekledi.

“Bu tür soruları sorarak ve aşırı vakalara bakarak teoriyi daha iyi anlamak istiyoruz ve belki de bir gün, Radyasyonun gizemini çözeceğiz.”