Конец Вселенной на квадриллионы лет ближе, чем мы думали? Новое исследование объясняет ошибку в прежних оценках

Голландские физики пересмотрели сценарий тепловой смерти Вселенной: последние звезды, белые карлики, «испарятся» на порядки быстрее, чем считалось ранее. Согласно новым расчетам, ключевой процесс, известный как излучение Хокинга, может оказаться универсальным механизмом, ускоряющим распад не только черных дыр, но и любых массивных объектов. Это сдвигает гипотетическую «дату закрытия» космоса с астрономических 10¹¹⁰⁰ лет до куда более скромных 10⁷⁸ лет.

Переосмысление излучения Хокинга

В основе пересмотра лежит гипотеза, выдвинутая в 1975 году Стивеном Хокингом. Он доказал, что черные дыры не вечны: из-за квантовых эффектов у их горизонта событий они теряют массу, испуская частицы. Группа ученых под руководством Хайно Фальке (специалист по черным дырам), Михаэля Вондрака (квантовый физик) и Вальтера ван Сёйлекома (математик) пошла дальше. В своей работе, основанной на исследовании 2023 года, они задались вопросом: если гравитация запускает этот механизм, почему он должен ограничиваться только черными дырами?

«Таяние» нейтронных звезд и белых карликов

Математическое моделирование показало, что теоретически хокингоподобное излучение должно возникать у любого объекта с достаточной массой и гравитацией. Это означает, что нейтронные звезды и белые карлики — сверхплотные остатки умерших светил — также подвержены медленному «испарению». Ранее считалось, что белые карлики будут остывать триллионы лет, оставаясь последними материальными «угольками» Вселенной. Однако учет нового эффекта радикально сокращает срок их существования.

Парадокс черных дыр и нейтронных звезд

Любопытная деталь расчетов: вопреки интуиции, черные дыры звездных масс и нейтронные звезды «испаряются» примерно за одинаковое время — около 10⁶⁷ лет. Исследователи предполагают, что отсутствие твердой поверхности у черных дыр играет роль ловушки: часть испускаемого излучения не может покинуть пределы гравитационного поля и возвращается обратно, замедляя процесс потери массы.

Согласно новой модели, именно белые карлики становятся «хронометрами» космоса. Их полное исчезновение через 10⁷⁸ лет знаменует собой конец звездной эпохи Вселенной. Для сравнения: в старых моделях, не учитывающих данный эффект, этот срок составлял 10¹¹⁰⁰ лет — разница в 10²² раза.

Стоит отметить, что работа носит сугубо теоретический характер. Природа излучения Хокинга до сих пор не подтверждена экспериментально, а расчеты для обычных объектов (например, Луны) дают цифры около 10⁹⁰ лет, что, по ироничному замечанию авторов, не отменяет более прозаичных способов разрушения. Тем не менее, исследование демонстрирует, как на стыке астрофизики, квантовой механики и математики рождаются сценарии, кардинально меняющие наше представление о далеком будущем Вселенной.