Universet forfalder meget hurtigere end tanke. Dette vises ved beregninger af tre hollandske forskere på den såkaldte Hawking-stråling. De beregner, at de sidste stjernernes rester tager ca. 1078 år til at omgå. Det er meget kortere end den tidligere postulerede 101100 år.
Forskerne har offentliggjort deres fund i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Forskningen fra den sorte hulekspert Heino Falcke, kvantefysiker Michael Wondrak og matematiker Walter Van Suijlekom (alle fra Radboud University, Nijmegen, Holland) er en opfølgning af et 2023-papir af samme trio.
I dette papir viste de, at ikke kun sorte huller, men også andre genstande, såsom neutronstjerner, kan “fordampe” via en proces, der ligner haukende stråling. Efter denne publikation modtog forskerne mange spørgsmål indefra og uden for det videnskabelige samfund om, hvor lang tid processen ville tage. De har nu besvaret dette spørgsmål i den nye artikel.
Ultimate End
Forskerne beregnet, at afslutningen af universet er omkring 1078 År væk, hvis der kun tages højde for hawking-lignende stråling. Dette er den tid, det tager for hvide dværgstjerner, de mest vedvarende himmellegemer, at henfalde via hawking-lignende stråling.
Tidligere undersøgelser, der ikke tog denne effekt i betragtning, satte levetiden for hvide dværge klokken 101100 år. Hovedforfatter Heino Falcke sagde, “Så den ultimative ende af universet kommer meget hurtigere end forventet, men heldigvis tager det stadig meget lang tid.”
Forskerne foretog beregningerne dødt seriøst og med et blink. Grundlaget er en genfortolkning af Hawking -stråling. I 1975 postulerede fysiker Stephen Hawking, at i modsætning til teorien om relativitet, partikler og stråling kunne undslippe fra et sort hul. Ved kanten af et sort hul kan der dannes to midlertidige partikler, og inden de smelter sammen, suges den ene partikel ind i det sorte hul, og den anden partikel slipper ud.
En af konsekvenserne af denne såkaldte høgstråling er, at et sort hul meget langsomt nedbrydes i partikler og stråling. Dette modsiger Albert Einsteins teori om relativitet, der siger, at sorte huller kun kan vokse.
Neutronstjerne så langsom som sort hul
Forskerne beregnet, at processen med hawking -stråling teoretisk også gælder for andre genstande med et tyngdefelt. Beregningerne viste endvidere, at fordampningstiden for et objekt kun afhænger af dens densitet.
Til forskernes overraskelse tager neutronstjerner og stjerne sorte huller den samme mængde tid at henfalde: 1067 år. Dette var uventet, fordi sorte huller har et stærkere gravitationsfelt, hvilket skulle få dem til at fordampe hurtigere.
“Men sorte huller har ingen overflade,” siger medforfatter og postdoktorisk forsker Michael Wondrak, “de reabsorberer nogle af deres egen stråling, der hæmmer processen.”
Mand og måne: 1090 år
Fordi forskerne alligevel var ved det, beregnet de også, hvor lang tid det tager for månen og et menneske at fordampe via hawking-lignende stråling. Det er 1090 år. Naturligvis bemærker forskerne subtilt, at der er andre processer, der kan få mennesker og månen til at forsvinde hurtigere end beregnet.
Medforfatter Walter Van Suijlekom, professor i matematik ved Radboud University, tilføjer, at forskningen er et spændende samarbejde mellem forskellige discipliner, og at kombination af astrofysik, kvantefysik og matematik fører til ny indsigt.
“Ved at stille disse slags spørgsmål og se på ekstreme tilfælde ønsker vi bedre at forstå teorien, og måske en dag vil vi afsløre mysteriet med Hawking -stråling.”