براساس یک پدیده مشابه تابش هاوکینگ، جهان و هرچیزی که در آن وجود دارد، روزی به تبخیر خواهد رفت. با این حال، هنوز راه طولانی‌ای باقی مانده است. نظریه معروف استیون هاوکینگ بیان می‌کند که سیاه چاله‌ها در طول زمان تبخیر می‌شوند و در همان زمان با کشش ویرانگر افق رویداد و میدان‌های کوانتومی اطراف، جرم خود را در قالب تابشی غریب از دست می‌دهند.
با این حال، به نظر می‌رسد که تخلیه شدید جرم از افق رویداد ممکن است برای نابودی سیاه چاله به اندازه‌ای ضروری نباشد. بر اساس تحقیقات جدید دانشمندان، شیب تند در خمیدگی فضازمان می‌تواند به نتیجه‌ای مشابه برسد. این به این معنی است که تابش هاوکینگ یا نوعی تابش مشابه آن، ممکن است به سیاه چاله‌ها محدود نباشد و سایر اجسام را نیز دربرگیرد. به عبارت دیگر، جهان در حال تدریجی تبخیر شدن است. واندراک می‌گوید: “ما نشان می‌دهیم که علاوه بر تابش معروف هاوکینگ، تابش جدیدی نیز وجود دارد.”
اگرچه هنوز توانایی رصد تابش هاوکینگ را نداشته‌ایم، اما نظریه و آزمایشات این پدیده را تایید می‌کنند. اما تابش هاوکینگ دقیقاً چیست؟ احتمالاً شما سیاه چاله‌ها را به عنوان جاذبه‌هایی نابودکننده می‌شناسید که با قوی‌ترین گرانش خود، هر چیزی را به شکلی بی‌رحمانه به خود جذب می‌کنند و به اتمام می‌رسانند.
این دیدگاه در حدی صحیح است، اما گرانش سیاه چاله به اجسام هم‌ارز خود بیشتر نیست. واقعیت این است که چیزی که اهمیت دارد، چگالی بسیار بالای سیاه چاله‌ها است، به عبارت دیگر، آنها جرم زیادی را در فضای بسیار کوچک تجمع داده‌اند. در نزدیکی این چگالی، گرانش به قدری قوی است که سرعت گریز غیرممکن می‌شود و حتی نور هم قادر به فرار نیست. این نزدیکی به عنوان افق رویداد شناخته می‌شود.
هاوکینگ به طور ریاضی نشان داد که افق رویداد می‌تواند به وسیله ترکیب پیچیده‌ای از نوسانات میدان‌های کوانتومی تداخل کند. در این شرایط، امواج نمی‌توانند مانند حالت معمولی خنثی شوند و تعادل در تولید ذرات جدید مختل می‌شود.
ارتباط مستقیم انرژی با سیاه چاله وجود دارد، زیرا ذراتی که به صورت ناگهانی ایجاد می‌شوند، مستقیماً با سیاه چاله در ارتباط هستند. سیاه چاله‌های کوچک در نزدیکی افق رویداد، شاهد تشکیل ذرات با انرژی بالا خواهند بود. افق رویداد موجب از بین بردن سریع انرژی سیاه چاله می‌شود و باعث می‌شود سیاه چاله متراکم در مدت کوتاهی ناپدید شود.
سیاه چاله‌های بزرگ با خشکشانی پایین، در بازه زمانی بیشتری انرژی و جرم خود را از دست می‌دهند. نظریه حاکی است که پدیده مشابهی در میدان‌های الکتریکی نیز رخ می‌دهد. این پدیده که به عنوان “اثر شوینگر” شناخته می‌شود، به نوسانات قوی در میدان کوانتومی الکتریکی اشاره دارد که می‌توانند تعادل ذرات الکترون و پوزیترون را مختل کنند و ذرات دیگری را به وجود آورند. اما برخلاف تابش هاوکینگ، اثر شوینگر نیاز به وجود افق رویداد ندارد و تنها نیازمندی آن، میدانی قدرتمند است.
تحقیقات واندراک و همکاران نشان می‌دهند که سیاه چاله در خمیدگی فضازمان نقش مهمی در تولید پرتوها دارد. در این منطقه، ذرات به دلیل نیروهای گرانشی جدا شده و از هم جدا می‌شوند.
هر جسم سنگین و چگالی می‌تواند خمیدگی چشمگیری در فضازمان ایجاد کند. در واقع، میدان گرانشی این اجسام باعث خمیدگی فضازمان در اطراف آنها می‌شود. سیاه چاله‌ها کوچکترین نمونه‌هایی از این اجسام هستند، اما فضازمان در اطراف هر جسم دیگری مانند ستاره‌های نوترونی، کوتوله‌های سفید و خوشه‌های کهکشانی نیز خم می‌شود.
با توجه به سناریوهای فوق، گرانش می‌تواند بر نوسانات میدان‌های کوانتومی تأثیر گذار باشد و باعث ظهور ذرات جدیدی مشابه تابش هاوکینگ شود، با این تفاوت که در این سناریو نیازی به افق رویداد وجود ندارد. به عبارت دیگر، اجسامی که افق رویداد مثل بقایای ستاره‌های مرده و سایر اجسام بزرگ جهان را ندارند، ممکن است از چنین تابشی بهره‌مند شوند و پس از مدت زمانی طولانی، همه چیز در جهان به‌مانند سیاه چاله‌ها تبخیر می‌شود. این تغییرات، نه تنها درک ما از تابش هاوکینگ را تغییر می‌دهد، بلکه دیدگاه ما نسبت به جهان و آینده را نیز تغییر می‌دهد.
از نظریه فعلی، نگرانی درباره آینده لازم نیست. برای تبخیر یک سیاه چاله به اندازه خورشید، نیاز به یک زمان بسیار طولانی، به توان ۶۴ سال، وجود دارد. پیش از اینکه یک سیاه چاله تبخیر شود، زمان زیادی وجود دارد.
این پژوهش در مجله “Physical Review Letters” منتشر شده و در پایگاه آرکایو در دسترس است.
نظرات کاربران