Навіть чорні діри не безсмертні: вчені розповіли, як помирають космічні гіганти

У Всесвіті ніщо не вічне, але чорні діри — об'єкти, які живуть справді дуже довго. Навіть після того, як згасне остання зірка й остання планета перетвориться на пил, чорні діри все ще існуватимуть. Але й вони не безсмертні, пише IFL Science.

Народження більшості чорних дір — захоплююче видовище, яке включає в себе вибухи масивних зірок. В іншому випадку, чорні діри можуть формуватися шляхом злиття надщільних космічних об'єктів. Поки що ми не знаємо, як з'явилися надмасивні чорні діри, але зрозуміло одне — вони всі рано чи пізно помруть.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники вважають, що ця смерть буде однією з найповільніших у Всесвіті. То як же помирають чорні діри? На відміну від народження їхня смерть відбувається досить тихо — вони просто випаровуються.

Річ у тім, що коли чорні діри не можуть активно харчуватися, вони починають втрачати свою масу та енергію у вигляді випромінювання, яке відоме як випромінювання Гокінга.

Відомо, що навіть світло не може покинути чорну діру. Щойно щось перетинає горизонт подій чорної діри, то зникає назавжди. Вирватися з горизонту подій можна лише за умови, що швидкість вашої втечі перевищуватиме швидкість світла. Оскільки ніщо не може перевищити швидкість світла, то втеча від чорної діри по праву вважається неможливою.

Тоді як же з'являється випромінювання Гокінга? Це випромінювання формується за межами горизонту подій. Квантова механіка говорить про те, що порожній простір ніколи не буває по-справжньому порожнім. Завжди є енергія, яка може спонтанно утворювати пари частинок і античастинок, і коли вони взаємодіють, знову стають чистою енергією.

Коли цей процес відбувається поблизу чорної діри, частинкам не потрібно взаємодіяти, щоб перетворитися на чисту енергію. Так, одна пара частинок падає в чорну діру, а інша вислизає від неї. Саме під час цього процесу чорна діра починає втрачати свою енергію.

Втрата виглядає зовсім невеликою, але вона все ж таки існує. Тож чорні діри формуватимуться і зростатимуть протягом ще довгого часу, але в якийсь момент їм стане нічого поглинати. Тоді чорні діри поступово зменшаться і перетворяться на ніщо, втрачаючи енергію з випромінюванням Гокінга.

Терміни випаровування чорних дір залежать від їхнього власного розміру. Що меншим буде об'єкт, то швидше він зникне з лиця Всесвіту. У далекому майбутньому в космосі залишаться тільки по-справжньому гігантські чорні діри, які також врешті-решт зникнуть назавжди.

Нагадаємо, вчені виявили важливу властивість центральної чорної діри в Чумацькому Шляху. Згідно з дослідженням, чорна діра обертається на межі своїх можливостей, тобто майже з максимальною швидкістю.