Hamarabb véget ér az univerzum, mint gondolnánk? Az új fizika sokkal rövidebb élettartamot javasol.

A fizikusok évtizedeken keresztül azt feltételezték, hogy az univerzum egy olyan hosszú idő alatt sötétségbe vész, hogy alig fér bele a jelölésekbe: körülbelül 10¹¹⁰⁰ év. A holland Radboud Egyetem kutatói azonban azt mondják, hogy a vég sokkal korábban jön, körülbelül 10⁷⁸ év, egy kvinvigintimillió év után, amit 78 nulla követ.Számításaik a modern fizika egyik leghíresebb gondolatának, a Hawking-sugárzásnak a felülvizsgálatából származnak. 1975-ben Stephen Hawking azt javasolta, hogy a fekete lyukak fokozatosan veszítsék tömegüket az idő múlásával, mivel a széleiken lévő átmeneti részecskepárok szétválhatnak. „Az egyik részecske visszamegy a fekete lyukba, a másik pedig kiszabadul.” Ahogy egyre több részecske szabadul fel, a fekete lyuk lassan elpárolog.A világegyetem élettartamára vonatkozó korábbi előrejelzések azt feltételezték, hogy ez a folyamat csak a fekete lyukakra vonatkozik. A legújabb kutatás azonban, amelyet a Physical Review Letters-ben 2023-ban közzétett új tanulmány bővített ki, és a Journal of Cosmology and Astroparticle PhysicsHeino Falke, Michael Vondrak és Walter van Suijlekom azzal érvelnek, hogy a Hawking-szerű párolgási mechanizmus minden kompakt tömegű objektumra vonatkozik, beleértve a fehér törpéket és a neutroncsillagokat is, amelyek csillagmaradványok, amelyek a normál csillagok halála után maradnak vissza.A fehér törpék akkor jönnek létre, amikor a Naphoz hasonló csillagokból kifogy a nukleáris üzemanyag, és a Föld nagyságú sűrű magjává omlanak össze. A neutroncsillagok akkor keletkeznek, amikor a hatalmas csillagok szupernóvaként felrobbannak, és olyan sűrű objektumot hagynak maguk után, hogy protonjai és elektronjai neutronokká egyesülnek. Ezek a maradványok még azután is fennmaradhatnak, hogy a galaxisok eltűnnek, és a normál csillagok kiégnek.A Radboud-csapat fő állítása az, hogy ezek a csillagtestek rendkívül lassan párolognak el egy sugárzási folyamat során, amely csak a sűrűségtől függ. Ahogy első írásában mondta, ha a téridőt elég erősen elcsavarja a tömeg, „minden gravitációs mezővel rendelkező objektumnak képesnek kell lennie elpárologni”.Ha ez igaz, akkor az univerzum utolsó objektumai nem fognak kitartani körülbelül 10¹¹⁰⁰ évig. Ehelyett annak kiszámítása, hogy mennyi ideig tart egy neutroncsillag vagy fehér törpe elpusztulása, új felső határt ad a világegyetem élettartamára: körülbelül 10⁷8 év.„Tehát a vártnál hamarabb jön el az univerzum végső vége, de szerencsére még mindig nagyon sokáig tart.” Phalke mondta a nyilatkozat,A tanulmány szintén cáfolja Hawking eredeti meglátását. A csapat másként tett, hogy a téridő görbületének szerepére összpontosított bármely hatalmas objektum körül. Hawking eredeti belátása az eseményhorizontra vonatkozik; Radboud-számítások azt mutatják, hogy a Hawking-szerű mechanizmus ott működik, ahol a gravitáció kellően összenyomja a teret, és sebessége elsősorban a sűrűségtől függ. A kevésbé sűrű tárgyak lassabban párolognak el; Nagyon sűrűek, nagyon gyorsak. Alkalmazza ezt a szabályt a sűrű maradványok végső populációjára, és a párolgási óra hamarabb lejár, mint korábban.A korábbi túlbecslés, 10¹¹⁰⁰ év, ennek a lehetőségnek a figyelmen kívül hagyásából származott. Miután fehér törpék és neutroncsillagok érintettek, a kozmikus óra nagyon gyorsan lemerül, bár sokkal tovább marad, mint bármely elképzelhető emberi vagy akár galaktikus időskála.Társszerző Walter van Suijlekom Feszülten tovább A munka annyira interdiszciplináris. Ez a projekt ötvözi az asztrofizikát, a matematikát és a kvantumfizikát:Az ilyen típusú kérdések feltevésével és az extrém esetek vizsgálatával szeretnénk jobban megérteni az elméletet, és talán egy napon feltárjuk a Hawking-sugárzás titkát.Még a felülvizsgált becslés ellenére sem változik semmi a mindennapi életben vagy az emberiség jövőjében. Ez a mély idő kozmológiája, az idővonalak olyan hatalmasak, hogy már nem érzik az időnek. Amit az új mű valóban megváltoztat, az az elméleti kép. Ez arra utal, hogy a Hawking-sugárzás, amelyet eddig közvetlenül nem figyeltek meg, sokkal nagyobb szerepet játszik az univerzum hosszú távú sorsában, mint azt a tudósok gondolták.A tanulmány nem jelenti azt, hogy az univerzum „gyorsabban hal meg”, bármilyen módon észrevehetjük. Ehelyett megszilárdítja az idővonalat azáltal, hogy az univerzum utolsó pillanatait összekapcsolja az utolsó neutroncsillagok és fehér törpék lassú kihalásával.Az ötlet kézenfekvő, de szinte elvont is: amint az utolsó csillagmaradványok elpárolognak egy Hawking-szerű folyamat során, nem marad világító anyag. És a Radboud csapata szerint ez nem 10¹¹⁰⁰ év, hanem 10⁷8 év alatt történik, ami még mindig annyira meghaladja az emberi felfogást, hogy a különbség alig esik kívül a kozmológia nyelvén.