jueves, junio 20, 2024
InicioscienceEstudio salvaje muestra que todo en el universo eventualmente se evaporará: ScienceAlert

Estudio salvaje muestra que todo en el universo eventualmente se evaporará: ScienceAlert

Según una teoría popular de Stephen Hawking, los agujeros negros se evaporan con el tiempo, perdiendo masa gradualmente en forma de un tipo extraño de radiación a medida que su horizonte de eventos causa estragos en los campos cuánticos circundantes.

Pero resulta que, después de todo, la dramática pendiente del horizonte de sucesos podría no ser tan importante para este proceso. Según una nueva investigación de los astrofísicos Michael Wondrak, Walter van Suelekom y Heino Falk de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, una caída lo suficientemente pronunciada en la curvatura del espacio-tiempo podría hacer lo mismo.

Esto significa que la radiación de Hawking, o algo muy similar a ella, puede no estar limitada a los agujeros negros. Podría estar en todas partes, lo que significa que el universo se está evaporando muy lentamente ante nuestros ojos.

“Lo mostramos” Wondrak diceAdemás de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación.

La radiación de Hawking es algo que nunca hemos podido observar, pero la teoría y los experimentos sugieren que es plausible.

Aquí hay una explicación muy simplificada de cómo funciona. Si sabes algo sobre los agujeros negros, probablemente sean insectos cósmicos, que devoran todo a su alrededor con la fuerza de la gravedad, con un fin implacable, ¿verdad?

Bueno, hasta cierto punto ese es el caso, pero los agujeros negros no tienen más atracción gravitatoria que cualquier otro objeto de masa equivalente. Lo que sí tienen es densidad: mucha masa empaquetada en un espacio muy, muy pequeño. Dentro de una cierta distancia de un objeto tan denso, la fuerza de la gravedad se vuelve tan fuerte que la velocidad de escape, la velocidad necesaria para escapar, es imposible. E incluso la velocidad de la luz en el vacío, que es lo más rápido del universo, no es suficiente. Esta proximidad se conoce como el horizonte de sucesos.

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Hawking demostró matemáticamente que los horizontes de sucesos pueden superponerse mediante una mezcla compleja de subidas y bajadas Ondula a través del caos de los campos cuánticos. Las ondas que normalmente se cancelan ya no lo hacen, lo que lleva a un desequilibrio de potencial que produce nuevas partículas.

La energía dentro de estas partículas generadas espontáneamente está directamente conectada con el agujero negro. Los agujeros negros pequeños verán cómo se forman partículas de alta energía cerca del horizonte de sucesos, que rápidamente se llevarán grandes cantidades de energía del agujero negro y harán que el objeto denso desaparezca rápidamente.

Los agujeros negros grandes brillan con luz fría en formas que son difíciles de detectar, lo que hace que el agujero negro pierda gradualmente su energía como masa durante un período de tiempo más largo.

a Un fenómeno muy similar ocurre hipotéticamente en los campos eléctricos. Conocido como el efecto Schwinger, las fluctuaciones lo suficientemente fuertes en un campo cuántico eléctrico pueden alterar el equilibrio de las partículas virtuales de electrones y positrones, haciendo que aparezcan algunas. A diferencia de la radiación de Hawking, el efecto Schwinger no necesita un horizonte, solo un campo sorprendentemente fuerte.

Wondrak y sus colegas se preguntaron si había una forma en que las partículas aparecieran en el espacio-tiempo curvo que fuera similar al efecto Schwinger. Wondrak y sus colegas reprodujeron matemáticamente el mismo efecto bajo una variedad de condiciones gravitatorias.

“Mostramos que lejos del agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo juega un papel importante en la generación de radiación”. Van Suijlekom explica. “Las partículas ya están separadas allí por las fuerzas de marea del campo gravitatorio”.

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Cualquier cosa adecuadamente masiva o densa puede producir una curvatura significativa del espacio-tiempo. Básicamente, el campo gravitatorio de estos objetos está causando que el espacio-tiempo se deforme. Los agujeros negros son el ejemplo más extremo, pero el espacio-tiempo también se curva alrededor de otras estrellas muertas densas, como las estrellas de neutrones y las enanas blancas, así como de objetos extremadamente masivos, como los cúmulos de galaxias.

Los investigadores encontraron que en estos escenarios, la gravedad aún puede afectar las fluctuaciones en los campos cuánticos lo suficiente como para causar nuevas partículas muy similares a la radiación de Hawking, sin la necesidad de un estímulo de horizonte de eventos.

Esto significa que los objetos que no tienen un horizonte de sucesos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes del universo, también tienen este tipo de radiación. falk dice.

“Y después de mucho tiempo, eventualmente evaporará todo en el universo, al igual que los agujeros negros. Esto cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro”.

Sin embargo, no tienes que preocuparte por el futuro cercano. Haría falta un agujero negro igual a la masa del Sol (el diámetro del horizonte de sucesos solo 6 kilometros O 3.7 millas, por cierto) 1064 años evaporarse

Tenemos tiempo para matar antes de que todos desaparezcamos en una fría ráfaga de luz.

Investigación publicada en Cartas de revisión físicay está disponible en arXiv.

Adelaida Cabello
Adelaida Cabello
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