Evrenin 10⁷⁸ yıl içinde çürümesi bekleniyor, bu daha önce düşünülenden çok daha erken

Evrenin 10⁷⁸ yıl içinde çürümesi bekleniyor, bu daha önce düşünülenden çok daha erken

Evren düşünülenden çok daha hızlı çürüyor. Bu, üç Hollandalı bilim insanının Hawking radyasyonu adı verilen hesaplamalarıyla gösteriliyor. Son yıldız kalıntılarının yok olmasının yaklaşık 10⁷⁸ yıl sürdüğünü hesaplıyorlar. Bu, daha önce varsayılan 101100 yıldan çok daha kısa.

Kara delik uzmanı Heino Falcke, kuantum fiziği uzmanı Michael Wondrak ve matematikçi Walter van Suijlekom'un (hepsi Hollanda, Nijmegen'deki Radboud Üniversitesi'nden) araştırması, aynı üçlünün 2023 tarihli bir makalesinin devamı niteliğinde.

O makalede, yalnızca kara deliklerin değil, nötron yıldızları gibi diğer nesnelerin de Hawking radyasyonuna benzer bir süreçle "buharlaşabileceğini" gösterdiler. Bu yayından sonra, araştırmacılar bilim camiasının içinden ve dışından sürecin ne kadar süreceği konusunda birçok soru aldılar. Şimdi bu soruyu yeni makalede yanıtladılar.

Nihai son

Araştırmacılar, yalnızca Hawking benzeri radyasyon hesaba katılırsa, evrenin sonunun yaklaşık 10⁷⁸ yıl uzakta olduğunu hesapladılar. Bu, en kalıcı gök cisimleri olan beyaz cüce yıldızlarının Hawking benzeri radyasyon yoluyla bozunması için gereken zamandır.

Bu etkiyi hesaba katmayan önceki çalışmalar, beyaz cücelerin ömrünü 101100 yıl olarak belirlemişti. Baş yazar Heino Falcke, "Yani evrenin nihai sonu beklenenden çok daha erken geliyor, ancak neyse ki yine de çok uzun zaman alıyor." dedi.

Araştırmacılar hesaplamaları çok ciddi ve göz kırparak yaptılar. Temel, Hawking radyasyonunun yeniden yorumlanmasıdır. 1975'te fizikçi Stephen Hawking, görelilik teorisinin aksine, parçacıkların ve radyasyonun bir kara delikten kaçabileceğini varsaydı. Bir kara deliğin kenarında, iki geçici parçacık oluşabilir ve birleşmeden önce, bir parçacık kara deliğe çekilir ve diğer parçacık kaçar.

Hawking radyasyonu olarak adlandırılan bu durumun sonuçlarından biri, kara deliğin çok yavaş bir şekilde parçacıklara ve radyasyona dönüşmesidir. Bu, kara deliklerin yalnızca büyüyebileceğini söyleyen Albert Einstein'ın görelilik teorisiyle çelişir.

Nötron yıldızı kara delik kadar yavaş

Araştırmacılar, Hawking radyasyonu sürecinin teorik olarak kütle çekim alanına sahip diğer nesneler için de geçerli olduğunu hesapladılar. Hesaplamalar ayrıca bir nesnenin buharlaşma süresinin yalnızca yoğunluğuna bağlı olduğunu gösterdi.

Araştırmacıların şaşkınlığına göre, nötron yıldızları ve yıldız kara delikleri bozunmak için aynı süreyi alır: 10⁶⁷ yıl. Bu beklenmedik bir durumdu çünkü kara delikler daha güçlü bir kütle çekim alanına sahiptir ve bu da daha hızlı buharlaşmalarına neden olmalıdır.

"Ancak kara deliklerin yüzeyi yoktur," diyor ortak yazar ve doktora sonrası araştırmacı Michael Wondrak, "Kendi radyasyonlarının bir kısmını yeniden emerler ve bu da süreci engeller."

İnsan ve ay: 10⁹⁰ yıl

Araştırmacılar zaten bu işi yaptıkları için, Hawking benzeri radyasyon yoluyla ayın ve bir insanın buharlaşmasının ne kadar sürdüğünü de hesapladılar. Bu 1090 yıl. Elbette araştırmacılar, insanların ve ayın hesaplanandan daha hızlı yok olmasına neden olabilecek başka süreçlerin de olduğunu gizlice belirtiyorlar.

Radboud Üniversitesi'nde matematik profesörü olan ortak yazar Walter van Suijlekom, araştırmanın farklı disiplinlerin heyecan verici bir işbirliği olduğunu ve astrofizik, kuantum fiziği ve matematiği birleştirmenin yeni içgörülere yol açtığını ekliyor.

"Bu tür sorular sorarak ve aşırı durumlara bakarak, teoriyi daha iyi anlamak istiyoruz ve belki bir gün Hawking radyasyonunun gizemini çözeceğiz."

Kaynak: Phys