სტივენ ჰოკინგის ცნობილი თეორიის თანახმად, დროთა განმავლობაში შავი ხვრელები ორთქლდება და თანდათან მასას კარგავენ; ამას განაპირობებს რადიაციის უცნაური სახე, რომელსაც მოვლენათა ჰორიზონტის მიერ მიმდებარე გარემოს განადგურება წარმოშობს.
თუმცა, როგორც ჩანს, მოვლენათა ჰორიზონტი ამ პროცესში შეიძლება არც ისე კრიტიკულ როლს ასრულებდეს. ნიდერლანდების რადბუდის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსების — მაიკლ ვონდრაკის, ვალტერ ფონ სუილეკომისა და ჰეინო ფალკის მიერ ჩატარებული ახალი კვლევის მიხედვით, ამავეს შეიძლება განაპირობებდეს საკმარისად ციცაბო „ფერდობი“ სივრცე-დროის გამრუდებაში.
ეს იმას ნიშნავს, რომ ან რაღაც, რაც მას ძალიან ჰგავს, შეიძლება, მხოლოდ შავი ხვრელებით არ შემოიფარგლებოდეს. ის შეიძლება ყველგან იყოს, რაც იმას ნიშნავს, რომ სამყარო ძალიან ნელა, მაგრამ მაინც ორთქლდება.
ჰოკინგის რადიაცია არასოდეს დაფიქსირებულა, მაგრამ თეორიული ექსპერიმენტები მიუთითებს, რომ მისი არსებობა შესაძლებელია.
ზედმეტად მარტივად რომ ვთქვათ, ის შემდეგნაირად მუშაობს: თუკი შავ ხვრელთა შესახებ რაიმე იცით, ალბათ გსმენიათ, რომ ისინი კოსმოსური მტვერსასრუტებია, გრავიტაციულად შთანთქავენ ყველაფერს ახლომახლოს, დაუოკებელი სიხარბით.
ასეა თუ ისე, შავ ხვრელებს იმაზე მეტი გრავიტაცია ნამდვილად არ აქვთ, ვიდრე იმავე მასის სხვა ნებისმიერ სხეულს. ის, რაც მათ გამოარჩევს, არის სიმკვრივე: დიდი ოდენობით მასა თავმოყრილია ძალიან, ძალიან პატარა სივრცეში. ამ მკვრივ ობიექტთან გარკვეულ სიახლოვეში, გრავიტაციული მიზიდვა იმდენად ძლიერი ხდება, რომ მის წინაშე უძლურია მეორე კოსმოსური სიჩქარე. საკმარისი არ არის სამყაროში ყველაზე ჩქარი რამ, სინათლის სიჩქარეც კი. ამ სიახლოვეს მოვლენათა ჰორიზონტს უწოდებენ.
ჰოკინგმა მათემატიკურად აჩვენა, რომ მოვლენათა ჰორიზონტმა შეიძლება ხელი შეუშალოს კვანტური ველების ქაოსში მოტრიალე ფლუქტუაციების კომპლექსურ ნაზავს. გაუქმებული ტალღები ამას ვეღარ აკეთებენ და წარმოქმნიან დისბალანსს ალბათობებში, რის შედეგადაც ჩნდება ახალი ნაწილაკები.
ამ სპონტანურად წარმოქმნილ ნაწილაკებში ენერგია პირდაპირ შავ ხვრელთან არის დაკავშირებული. ციცქნა შავი ხვრელების შემთხვევაში, მაღალენერგიული ნაწილაკები მოვლენათა ჰორიზონტის მახლობლად უნდა წარმოიქმნას, რამაც შავი ხვრელის დიდი ოდენობით ენერგია სწრაფად უნდა წაიღოს და გამოიწვიოს მკვრივი ობიექტის სწრაფად გაქრობა.
დიდი შავი ხვრელები ცივ ნათებას ისე უნდა ანათებდნენ, რომ მისი დაფიქსირება ძნელი იქნებოდა, რის გამოც, შავი ხვრელი მის ენერგიას თანდათან დაკარგავს მასის სახით, ოღონდ ამას გაცილებით დიდი დრო დასჭირდება.
ძლიერ მსგავსი ფენომენი ჰიპოთეტურად უნდა ხდებოდეს ელექტრულ ველებში. ელექტრულ კვანტურ ველში საკმარისად მძლავრ რყევებს, რასაც შვინგერის ეფექტს უწოდებენ, შეუძლია დაარღვიოს ვირტუალური ელექტრონ-პოზიტრონის ნაწილაკთა ბალანსი, რაც ზოგიერთი ნაწილაკის გაჩენას იწვევს. თუმცა, ჰოკინგის რადიაციისგან განსხვავებით, შვინგერის ეფექტს ჰორიზონტი არ სჭირდება — საკმარისია მხოლოდ წარმოუდგენლად მძლავრი ველი.
იმის დასადგენად, არსებობს თუ არა გზა, რომლითაც ნაწილაკები შვინგერის ეფექტის ანალოგ, გამრუდებულ სივრცე-დროში გამოჩნდება, ვონდრაკმა და მისმა კოლეგებმა მათემატიკურად აწარმოეს იგივე ეფექტი სხვადასხვა გრავიტაციულ გარემოში.
„ვაჩვენეთ, რომ შავი ხვრელის მიღმა, სივრცე-დროის გამრუდება დიდ როლს ასრულებს რადიაციის წარმოქმნაში. ნაწილაკები იქ უკვე განცალკევებულია გრავიტაციული ველის მოქცევითი ძალებით“, — განმარტავს სუილეკომი.
ნებისმიერ საკმარისად მასიურ და მკვრივ ობიექტს შეუძლია წარმოქმნას სივრცე-დროის მნიშვნელოვანი გამრუდება. არსებითად, ამ ობიექტთა გრავიტაციული ველი მათ გარშემო სივრცე-დროის გამრუდებას იწვევს. ამის ყველაზე ექსტრემალური მაგალითია შავი ხვრელები, მაგრამ სივრცე-დრო სხვა მკვრივ მკვდარ ვარსკვლავთა გარშემოც მრუდდება, მაგალითად, ნეიტრონული ვარსკვლავების და თეთრი ჯუჯების, ასევე უკიდურესად მასიური ობიექტების, მაგალითად, გალაქტიკათგროვების გარშემო.
როგორც მკვლევრებმა დაადგინეს, ამ სცენარებში, გრავიტაციას მაინც შეუძლია კვანტურ ველებში ფლუქტუაციებზე საკმარისი გავლენის მოხდენა, რათა ახალი ნაწილაკები წარმოქმნას, ჰოკინგის რადიაციასთან ძლიერ მსგავსი, თანაც ისე, რომ არ საჭიროებს კატალიზატორს მოვლენათა ჰორიზონტის სახით.
„ეს იმას ნიშნავს, რომ მოვლენათა ჰორიზონტის არმქონე ობიექტებს, მაგალითად, მკვდარ ვარსკვლავთა ნარჩენებს ან სამყაროს სხვა მასიურ ობიექტებს, ასევე აქვთ ამ სახის რადიაცია“, — განმარტავს ფალკი.
მისი განცხადებით, ძალიან დიდი ხნის შემდეგ, ამან სამყაროში ყველაფრის თანდათანობით აორთქლება უნდა გამოიწვიოს, შავ ხვრელთა მსგავსად. ეს კი ცვლის ჩვენს წარმოდგენას არა მხოლოდ ჰოკინგის რადიაციის შესახებ, არამედ ჩვენს ხედვას სამყაროსა და მის მომავალთან მიმართებაშიც.
თუმცა, უახლოეს მომავალში სანერვიულო ნამდვილად არაფერი გაქვთ. მზის მასის მქონე შავ ხვრელს (რომლის მოვლენათა ჰორიზონტის დიამეტრიც სულ რაღაც 6 კმ იქნება), აორთქლებისთვის 1064 წელიწადი დასჭირდება.
კვლევა Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა და ხელმისაწვდომია arXiv-ზე.
მომზადებულია ru.nl-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
