Теоретическое исследование частично подтверждает правоту Стивена Хокинга об испарении Чёрной дыры
Новое теоретическое исследование, проведенное Майклом Вондраком, Уолтером ван Суйлеком и Хейно Фальке из Университета Радбауд, показало, что Стивен Хокинг был прав относительно черных дыр, хотя и не полностью. Из-за излучения Хокинга черные дыры в конечном итоге испарятся, но горизонт событий не так важен, как считалось. Гравитация и искривление пространства-времени также вызывают это излучение. Это означает, что все крупные объекты во Вселенной, такие как остатки звезд, со временем испарятся. Исследование было принято к публикации в Physical Review Letters, а тем временем версию статьи можно прочитать на сервере препринтов arXiv.
Схема представленного механизма рождения гравитационных частиц в пространстве-времени Шварцшильда. Частота событий рождения частиц самая высокая на малых расстояниях, тогда как вероятность ускользания (представленная увеличивающимся конусом убегания (белый)) самая высокая на больших расстояниях.
Кредит: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2305.18521
Используя умную комбинацию квантовой физики и теории гравитации Эйнштейна, Стивен Хокинг утверждал, что спонтанное рождение и аннигиляция пар частиц должны происходить вблизи горизонта событий (точки, за которой нет спасения от гравитационной силы черной дыры). .
Частица и ее античастица рождаются из квантового поля на очень короткое время, после чего тут же аннигилируют. Но иногда частица падает в черную дыру, а затем другая частица может улететь: излучение Хокинга. По словам Хокинга, это в конечном итоге приведет к испарению черных дыр .
В этом новом исследовании исследователи из Университета Радбауд пересмотрели этот процесс и исследовали, действительно ли наличие горизонта событий имеет решающее значение. Они объединили методы физики, астрономии и математики, чтобы изучить, что происходит, если такие пары частиц создаются в окружении черных дыр. Исследование показало, что новые частицы могут создаваться и далеко за пределами этого горизонта. Майкл Вондрак говорит: «Мы демонстрируем, что в дополнение к хорошо известному излучению Хокинга существует также новая форма излучения».
Все испаряется
Ван Суйлеком говорит: «Мы показываем, что далеко за пределами черной дыры кривизна пространства-времени играет большую роль в создании излучения. Частицы уже разделены там приливными силами гравитационного поля». Если раньше считалось, что никакое излучение невозможно без горизонта событий, то это исследование показывает, что в этом горизонте нет необходимости.
Фальке говорит: «Это означает, что объекты без горизонта событий, такие как остатки мертвых звезд и другие крупные объекты во Вселенной, также имеют такого рода излучение. Вселенная в конечном итоге испаряется, как черные дыры. Это меняет не только наше понимание излучения Хокинга, но и наш взгляд на Вселенную и ее будущее».
