היקום מתקרב לקיצו בקצב מהיר יותר מכפי שהיה נדמה, זו השורה התחתונה של מחקר חדש שפורסם השבוע בכתב העת Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. אבל אפשר להיות רגועים, מכיוון שזה לא יקרה בעתיד הקרוב.
במחקר החדש, שאותו ערכו שלישיית חוקרים מאוניברסיטת ראדבאוט בניימכן - מומחה החורים השחורים פרופ' היינו פאלקה, פיזיקאי הקוונטים ד"ר מיכאל וונדראק והמתמטיקאי פרופ' וולטר ואן סוילקום - נראה כי לא רק חורים שחורים, אלא גם עצמים אחרים כמו כוכבי נייטרונים, יכולים "להתאדות" באמצעות תהליך הדומה לקרינת הוקינג.
3 צפייה בגלריה
כוכב נייטרונים ש"מתאדה" באיטיות באמצעות קרינה דמוית קרינת הוקינג
(איור: Daniëlle Futselaar/artsource.nl)
מדובר בתהליך הקרוי על שם הפיזיקאי סטיבן הוקינג, שטען ב-1975 כי חור שחור חייב לפלוט קרינה (בניגוד לתורת היחסות של אלברט איינשטיין, לפיה חורים שחורים יכולים רק לגדול), תהליך שמוציא ממנו אנרגיה וגורם בסופו של דבר להתאיידותו.
המחקר החדש מהווה המשך למחקר שאותו ערכו שלושת החוקרים, שנשאלו שאלות רבות מתוך ומחוץ לקהילה המדעית לגבי משך הזמן שיארך התהליך. כעת, הם ענו על שאלה זו וחישבו כי קץ היקום יתרחש בעוד 10 בחזקת 78 שנים (1 עם 78 אפסים). זהו פרק הזמן שלוקח לננסים לבנים, הגופים השמיימיים העמידים ביותר, להתפרק באמצעות קרינה דמוית קרינת הוקינג.
3 צפייה בגלריה
חישוב של משך הזמן שלוקח לעשרה עצמים שונים "להתאדות" באמצעות קרינה דמוית קרינת הוקינג בסביבה אידאלית ללא השפעות אחרות. כוכבי ננסים לבנים יתפרקו תוך 10 בחזקת 78 שנים, בעוד שגוף האדם, אם מעורבת רק קרינה דמוית קרינת הוקינג, מתפרק תוך 10 בחזקת 90 שנים
(איור: Heino Falcke, Michael Wondrak, Walter van Suijlekom)
מחקרים קודמים, שלא לקחו בחשבון את ההשפעה הזו, העריכו את תוחלת החיים של ננסים לבנים ב-10 בחזקת 1,100 שנים (1 עם 1,100 אפסים). "על כן, קיצו המוחלט של היקום עתיד להגיע הרבה יותר מוקדם מהצפוי, אך למרבה המזל מדובר בתהליך שיארך זמן רב מאוד", אמר פרופ' פאלקה.
יחד עם עמיתיו חושב משך הזמן שלוקח לעשרה עצמים שונים "להתאדות" באמצעות קרינה דמוית קרינת הוקינג בסביבה אידיאלית ללא השפעות אחרות. החוקרים חישבו שתהליך קרינת הוקינג חל תיאורטית גם על עצמים אחרים בעלי שדה כבידה.
בנוסף, החישובים הראו שזמן האידוי של עצמים תלוי רק בצפיפותם. להפתעת החוקרים, לכוכבי נייטרונים ולחורים שחורים כוכביים לקח אותו זמן להתפרק: 10 בחזקת 67 שנים (1 עם 67 אפסים). זה היה בלתי צפוי מכיוון שלחורים שחורים יש שדה כבידה חזק יותר, מה שאמור לגרום להם להתאדות מהר יותר. "לחורים שחורים אין פני שטח", הסביר ד"ר וונדראק, "הם סופגים מחדש חלק מהקרינה שלהם, מה שמעכב את התהליך".
החוקרים חישבו בנוסף את משך הזמן שיידרש לירח ולאדם להתאדות באמצעות קרינה דמוית הוקינג. התוצאה: 10 בחזקת 90 (1 עם 90 אפסים). בהקשר זה מציינים החוקרים כי ישנם תהליכים נוספים שעשויים לגרום לבני אדם ולירח להיעלם מהר יותר מהמחושב.
פרופ' ואן סוילקום הוסיף ואמר כי המחקר הוא תולדה של שיתוף פעולה בין תחומים שונים וכי שילוב של אסטרופיזיקה, פיזיקה קוונטית ומתמטיקה הוא זה שהוביל לתובנות החדשות. "על ידי שאילת שאלות מסוג זה והתבוננות במקרים קיצוניים, אנו רוצים להבין טוב יותר את התיאוריה האסטרופיזיקלית, בתקווה לפענח יום אחד את תעלומת קרינת הוקינג", סיכם פרופ' ואן סוילקום.
