Evrenin Sonu Bir Zamanlar Düşünüldüğü Kadar Uzakta Olmayabilir

Evrendeki her şeyin yaydığı Hawking benzeri radyasyon hesaba katıldığında, Evrenin işlevsel sonu sadece 1078 yıl sonra gerçekleşecek. Tamam, o zamana kadar insanlık gerçekten ölmüş olacak ama bu süre Evren'in sahip olduğunu düşündüğümüz 101.100 yıldan çok daha az.

Hollanda'daki Radboud Üniversitesi'nden astrofizikçi Heino Falcke, “Yani Evren'in nihai sonu beklenenden çok daha erken geliyor,” diyor, “ama neyse ki yine de çok uzun bir zaman alıyor.”

Bu çalışma, Falcke ve meslektaşları Michael Wondrak ve Walter van Suijlekom'un, Evren'de Hawking radyasyonu yayan tek şeyin kara delikler olmadığını buldukları 2023 tarihli bir makalenin doğrudan devamı niteliğindedir. Daha ziyade, daha az yoğun nesneler de Hawking radyasyonu ya da buna benzer bir şey şeklinde kademeli bir buharlaşmaya maruz kalabilir.

Bu biraz karmaşık bir konu ve tazelemeye ihtiyacınız varsa burada daha ayrıntılı olarak ele alıyoruz, ancak temel özü, Hawking benzeri radyasyonun - kara deliğin enerjisinin bir kısmını kendileriyle birlikte taşıyarak uçup giden parçacıkların kendiliğinden üretimi - daha az aşırı uzay-zaman eğriliklerinde meydana gelebileceğidir.

Geleneksel olarak bunun bir olay ufku gerektirdiği düşünülürdü - bir kara deliğin çekim gücünün o kadar güçlü olduğu nokta ki ışık hızı bile artık kaçış hızına ulaşmak için yeterli değildir.

Ancak, ekip 2023 çalışmasında bunun diğer ultra yoğun veya çok büyük nesnelerin etrafında da meydana gelebileceğini buldu. Bu, ekibin modeline göre nötron yıldızları ve beyaz cücelerin yanı sıra büyük galaksi kümelerinin etrafındaki uzay bükülmesinin de buharlaşmayı kolaylaştırması gerektiği anlamına geliyor.

Falcke 2023'te yaptığı açıklamada, “Çok uzun bir süre sonra bu, Evren'deki her şeyin sonunda tıpkı kara delikler gibi buharlaşmasına yol açacaktır” dedi. “Bu sadece Hawking radyasyonu anlayışımızı değil, aynı zamanda Evren ve geleceği hakkındaki görüşümüzü de değiştiriyor.”

Peki, bir sonraki bariz soru şu: Bu ne kadar sürecek? Ekip kolları sıvadı ve sayıları hesapladı.

Beyaz cüceler, nötron yıldızları ve kara deliklerin hepsi aynı aileye aittir. Bunlar bir yıldız öldükten sonra geriye kalanlardır; dış malzeme dışarı atılır ve çekirdek ultra yoğun bir nesneye çöker.

Güneş'in kütlesinin yaklaşık 8 katına kadar olan bir yıldız, üst kütle sınırı 1,4 Güneş olan bir beyaz cüceye dönüşür. Güneş kütlesinin 8 ila 30 katı arasındaki büyük kütleli yıldızlar, üst kütle sınırı yaklaşık 2,3 Güneş kütlesi olan nötron yıldızları üretir. Güneş kütlesi 30'dan daha büyük yıldızlar kara deliklere dönüşür. Orada da sınırlar var; şu anda konuyla ilgili değiller, ama isterseniz burada biraz okuyabilirsiniz.

Bir nesne ne kadar yoğunsa, çekim alanı da o kadar aşırı olur. Üç nesne arasında kara delikler en yoğun, beyaz cüceler ise en az yoğun olanlardır. Bu, beyaz cücelerin buharlaşmasının en uzun zaman alacağı anlamına gelir; bir beyaz cücenin ölmesi için geçen süre, ekibin Evren'in kalan ömrünü ölçtüğü kıstastır.

Kara delikler en yüksek yoğunluğa ve dolayısıyla en güçlü çekim alanlarına sahip olduklarından, ekip buharlaşmalarının en kısa sürede gerçekleşmesini bekliyordu. Haklı sayılırlardı.

Yıldız kütleli bir kara deliğin buharlaşıp yok olması 1067 ila 1068 yıl sürüyor - ancak şaşırtıcı bir şekilde nötron yıldızlarının buharlaşması da yaklaşık aynı süreyi alıyor.

Bunun oldukça ilginç bir nedeni var. “Kara deliklerin yüzeyi yoktur,” diyor Wondrak. “Kendi radyasyonlarının bir kısmını yeniden emerler, bu da süreci engeller.”

Ekip, ortalama bir beyaz cüce için 1078 yıllık bir ömür hesaplayarak, Evren'deki normal maddenin ömrüne kabaca bir üst sınır koydu.

Bununla birlikte, Evren'de bir beyaz cüceden daha uzun sürecek şeyler de var - tabii ki bu arada başlarına başka bir felaket gelmeyeceğini varsayarsak. Ay'ın buharlaşması 1089 yıl sürer. Bir insan vücudunun yok olması ise 1090 yıl sürer... Yani sonsuza kadar yaşamak istesek bile, eninde sonunda bir engelle karşılaşabiliriz.

Süper kütleli bir kara delik 1096 yıl, galaktik bir süper kümeyi saran dev karanlık madde halesi ise 10135 yıl sürer. Bu bile bir beyaz cüce kalıntısının önceki tahmini ömrüne dayanan 101.100 yıllık ömürden çok daha kısa.

Açıkçası bunların hiçbiri bize herhangi bir sorun yaratmayacak. İnsanlık 5 milyar yıl sonra Güneş'in ölümünden önce bir şekilde yıldızlararası hale gelse bile, bir şekilde Evren'in mevcut ömrünün kat kat fazlası boyunca var olmaya devam etmemiz gerekecek.

Ekibin umudu, elde ettikleri sonuçların biz gitmeden önce Evren'i biraz daha iyi anlamamıza yardımcı olması. Ve en azından bunun için hala zamanımız olabilir.

“Bu tür sorular sorarak ve uç vakalara bakarak,” diyor van Suijlekom, “teoriyi daha iyi anlamak istiyoruz ve belki bir gün Hawking radyasyonunun gizemini çözebiliriz.”

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.