سیاه چاله ها چگونه تبخیر میشوند ؟

[Interstellar]

هیچ چیز برای همیشه باقی نمیماند . به گفته استیون هاوکینگ سیاه چاله ها پس از گذراندن مدت زمان بسیار طولانی نیز از بین میروند تبخیر میشوند . اما این اتفاق دقیقا چگونه رخ میدهد ؟ هاویکینگ توضیح این مساله را در یکی از تئوری های معروفش تشریح داد .

نظریه مکانیک کوانتوم نیز میگوید ذرات مجازی در همه طول زمان موجود هستند و ماده ها با ذرات ضد ماده برخورد و ناپدید میشوند . وقتی این اتفاق در افق رویداد سیاه چاله ای رخ دهد در حیت ترکیب ماده و ضد ماده ها با هم این امکان موجود است که برخی از ذرات درون سیاه چاله بیافتند و برخی نیز فرصت فرار را پیدا کنند .

در طول زمان این ذراتی که فرار میکنند باعث کم شدن حجم ونهایتا تبخیر شدن سیاه چاله ها میگردد .



اما سوال : آیا این ذراتی که درون سیاه چاله میافتند قاعدتا نباید جرم سیاه چاله را افزایش دهند ؟ چگونه پس تبخیر میشوند ؟ از نظر یک فرد مشاهده کننده در بیرون از سیاه چاله و افق رویداد به نظر میرسد سیاه چاله ها از خود انرژی تابشی ساتع میکنند این یعنی سیاه چاله ها به مقداری انرژی نیاز دارند تا چنین انرژِ از خود ساتع کنند .

خوب این انرژی تابشی چگونه تولید میشود ؟  به یاد اورید ذراتی که درون سیاه چاله افتادند  را .

بگذارید واضح تر توضیح بدهیم . هر سیاه چاله دمایی مشخص دارد هر چه جرم سیاه چاله ای بیشتر باشد دمایش برعکس کمتر میباشد . ولی دمای یک سیاه چاله غول پیکر نمیتواند از دمای تابش ریز موج کیهانی سردتر باشد .

زمانیکه دمای تابش پیش زمینه کیهانی حتی کمتر از سردترین سیاه چاله ها گردد به ارامی از خود تابش ساتع که بیشتر این تابش از درون سیاه چاله های عظیم میایند که در واقع جرم را به انرژی تبدیل کرده اند .

سرعت این واقعه برای سیاه چاله های ستاره ای معادل 10 به توان 67 سال است و برای سیاه چاله های عظیمی که معمولا در مرکز هر کهکشانی یافت میشود برابر 10 به توان 100 سال است .. یعنی این مقدار زمان طول میکشد تا سیاه چاله ای ناپدید یا تبخیر گردد . واقعا زمان طولانی و غیر قابل درکی است .

پس این نشان میدهد حتی در پس از گذشت از غیر قابل درک ترین زمانها نیز سیاه چاله ها هم تبخیر میشوند . اما یک چیز دیگر :

به گفته محققین حاظر در برخورد دهنده بزرگ سرن سوییس میتواند سیاه چاله های میکروسکوپی را در شرایط ازمایش ایجاد کرد که در کسری از ثانیه پدید و از بین میروند و میشود تابش هاوکینگ را حتی مشاهده نمود .

هیچ چیز ابدی نیست . حتی سیاه چاله ها  ..
ترجمه : آرش آریامنش هوش فرازمینی

منبع :

Phys.org

Universe today