Hyvin pitkän ajan kuluessa kaikki maailmankaikkeudessa haihtuu
Kaikki maailmankaikkeuden aine haihtuu lopulta säteilynä ympäristöönsä. Näin väittää Physical Review of Lettersissä kesäkuussa julkaistu teoreettinen tutkimus.
Alankomaalaisen Radboudin yliopiston tutkijoiden työn lähtökohtana oli fyysikko Stephen Hawkingin teoria, jonka mukaan mustat aukot hajoavat hitaasti mutta varmasti niin sanotun Hawkingin säteilyn vaikutuksesta.
Hawkingin kvanttifysiikkaa ja Albert Einsteinin suhteellisuusteoria yhdistävä teoria keskittyy mustaa aukkoa ympäröivään tapahtumahorisonttiin eli rajaan, jossa mustan aukon painovoimasta ei ole enää poispääsyä.
KVANTTIFYSIIKAN mukaan universumissa syntyy kaiken aikaa spontaanisti hiukkasen ja antihiukkasen pareja. Yleensä ne elävät vain hetken, koska hiukkanen ja antihiukkanen tuhoavat toisensa melkein yhtä nopeasti kuin syntyivätkin.
Joskus pari voi kuitenkin syntyä juuri tapahtumahorisonttiin, Hawking järkeili. Silloin pari ei välttämättä tuhoakaan toisiaan, sillä yksi hiukkanen jää mustan aukon vangiksi, mutta toinen voi paeta säteilynä avaruuteen.
Tämä niin sanottu Hawkingin säteily poistaa aukosta hitusen energiaa ja sen myötä massaa. Lopulta musta aukko haihtuu olemattomiin, Hawking laski.
Uudessa tutkimuksessa tarkasteltiin, miten hiukkasparit käyttäytyvät etäämmällä tapahtumahorisonteista. Sen mukaan Hawking on oikeassa karkaavan säteilyn suhteen. Säteilyä voi kuitenkin syntyä myös etäällä tapahtumahorisontista, laski radioastronomian ja avaruushiukkasfysiikan professori Heino Falcke työtovereineen.
Oleellisessa roolissa laskelmissa on aika-avaruuden kaareutuminen. Kaareutuminen voi erottaa sopivasti syntyneet hiukkasparit toisistaan ilman tapahtumahorisonttiakin, osoittavat tutkijat.
”Tämä tarkoittaa, että myös kuolleet tähdet ja muut massiiviset kohteet lähettävät Hawkingin säteilyä muistuttavaa säteilyä, vaikka niillä ei olekaan tapahtumahorisonttia, kuten mustilla aukoilla”, Falcke kertoo yliopiston tiedotteessa.
”Samalla se tarkoittaa, että hyvin pitkän ajan kuluessa kaikki muukin maailmankaikkeudessa haihtuu ympäristöönsä samalla tavalla kuin mustat aukot. Tämä ei muuta ainoastaan käsitystämme Hawkingin säteilystä vaan koko maailmankaikkeudesta ja sen tulevaisuudesta.”
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti