Πόσο “μαύρη” και πόσο “τρύπα” είναι μια μαύρη τρύπα;
Η μαύρη τρύπα δεν είναι καθόλου τρύπα με την έννοια που αποδίδουμε στον όρο στην καθημερινή μας ζωή.
Αντιθέτως, μπορούμε να τη φανταστούμε σαν μια περιοχή στρεβλωμένου χώρου και στρεβλωμένου χρόνου.
Μπορεί να δημιουργηθεί σε μια περιοχή του διαστήματος που κάποτε υπήρχε ένα αστέρι αρκετά μεγάλο, με μάζα πάνω από 2,5 φορές τη μάζα του δικού μας ήλιου. Το αστέρι αυτό στο τέλος της ζωής του, αφού κάψει όλα του τα καύσιμα, συμπιέζεται από τη βαρύτητα τόσο πολύ ( περισσότερο από ένα άστρο νετρονίων), ώστε τελικά «καταρρέει» σε μια μαύρη τρύπα.
Το βαρυτικό πεδίο γύρω από μια μαύρη τρύπα είναι τόσο μεγάλο που θα μπορούσαμε να την σκεφτούμε σαν μια διαστημική ρουφήχτρα, αφού απορροφάει ό,τι βρίσκεται στο διάβα της, ακόμα και το ίδιο το φως παγιδεύεται μέσα της και δεν μπορεί να διαφύγει.
Η ύλη που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα καταλήγει σε ένα σημείο «μηδενικού» όγκου και «άπειρης» πυκνότητας, μια κατάσταση γνωστή σαν «σημειακή ανωμαλία» (singularity).
Κι ενώ μέχρι το 1973 η επιστημονική κοινότητα πίστευε ότι μια μαύρη τρύπα είναι εντελώς «μαύρη», ο Steven Hawking μετά από θεωρητικούς υπολογισμούς βγάζει το συμπέρασμα ότι ακόμα και οι μαύρες τρύπες «ακτινοβολούν» και μάλιστα μετά από δισεκατομμύρια χρόνια γίνονται λευκές!
Εδώ τον ρόλο της έπαιξε η Κβαντομηχανική. Σύμφωνα μ’αυτήν ακόμα και στον «κενό» χώρο υπάρχουν μικρά, κβαντικά, εικονικά σωματίδια που ζουν πολύ λίγο, αλλά γεμίζουν τον κενό χώρο με την παρουσία τους.
Ας φανταστούμε λοιπόν τέτοια σωματίδια στον «ορίζοντα γεγονότων» μιας μαύρης τρύπας, δηλαδή στην περιοχή που χωρίζει το μέσα από το έξω της μαύρης τρύπας. Τα σωματίδια αυτά εμφανίζονται σε ζευγάρια. Το ένα από τα δύο πέφτει μέσα στη μαύρη τρύπα ενώ το άλλο «παίρνει ενέργεια» από τη μαύρη τρύπα και από «εικονικό» γίνεται «πραγματικό» και διαφεύγει από αυτήν. Αποτέλεσμα αυτού είναι η μαύρη τρύπα να έχει τώρα λιγότερη ενέργεια.
Η μαύρη τρύπα λοιπόν χάνει συνεχώς ενέργεια και μετά από δισεκατομμύρια χρόνια θα έχει χάσει ένα μεγάλο μέρος από την ενέργειά της λόγω όλων αυτών των σωματιδίων που διαφεύγουν και τα οποία φαίνονται σε εμάς σαν ακτινοβολία που προέρχεται από τη μαύρη τρύπα. Αυτή η ακτινοβολία ονομάστηκε ακτινοβολία Hawking.
Εκπέμποντας συνεχώς ακτινοβολία μια μαύρη τρύπα γίνεται μικρότερη και θερμότερη.Τελικά εκρήγνυται και η ύλη που εκτοξεύεται από την «ανωμαλία» της μαύρης τρύπας λέγεται «λευκή τρύπα».
Έτσι, το μέλλον μιας μαύρης τρύπας είναι να μετατραπεί σε λευκή!
ΠΗΓΕΣ:
http://physics4u.gr/blog/2018/03/14/%CE%B7-%CE%B1%CE%BA%CF%84%CE%B9%CE%BD%CE%BF%CE%B2%CE%BF%CE%BB%CE%AF%CE%B1-hawking/
http://www.eugenfound.edu.gr/frontoffice/portal.asp?cpage=NODE&cnode=167