หนึ่งในข้อความที่ลึกซึ้งที่สุดสตีเฟ่นฮอว์คิงออกจากมนุษยชาติด้วยคือไม่มีอะไรจะคงอยู่ตลอดไป - และในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็พร้อมที่จะพิสูจน์
ความคิดนี้ถ่ายทอดโดยสิ่งที่เนื้อหาฮอว์คิงงานที่สำคัญที่สุด: สมมติฐานที่ว่าหลุมดำ "รั่วไหล" การแผ่รังสีความร้อนระเหยในกระบวนการและยุติการดำรงอยู่ของพวกเขาด้วยการระเบิดครั้งสุดท้าย การแผ่รังสีนี้จะเป็นที่รู้จักในที่สุด "รังสีฮอว์คิง"หลังจากนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่จนถึงทุกวันนี้มันเป็นแนวคิดที่ยังไม่ถูกตรวจพบและสมมุติฐานอย่างหมดจด แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าพวกเขาอาจพบวิธีที่จะเปลี่ยนไปในที่สุดบางทีเราอาจจะไปสู่การเกิดรังสีฮอว์คิงตามความเป็นจริง
ทีมแสดงให้เห็นว่าเมื่อหลุมดำขนาดใหญ่ขึ้นอย่างรุนแรงชนกันและผสานหลุมดำเล็ก ๆ น้อย ๆ และร้อนแรง "อาจจะเปิดตัวลงในอวกาศ - และนั่นอาจเป็นกุญแจสำคัญ
ที่สำคัญฮอว์คิงบอกว่ายิ่งหลุมดำเล็กลงเท่าไหร่ก็ยิ่งเร็วเท่าไหร่ก็จะรั่วไหลออกมาจากรังสี ดังนั้น,หลุมดำสุดยอดด้วยมวลชนหลายล้านหรือพันล้านครั้งที่ดวงอาทิตย์จะใช้เวลานานกว่าที่คาดการณ์ไว้ในทางทฤษฎีอายุการใช้งานของจักรวาลเพื่อ "รั่วไหล" อย่างเต็มที่ กล่าวอีกนัยหนึ่งเราจะตรวจจับการรั่วไหลในระยะยาวอย่างมากได้อย่างไร? บางทีเราอาจจะทำไม่ได้-แต่เมื่อพูดถึงหลุมดำดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ morsels, ขนานนาม "Bocconcini di buchi neri" ในภาษาอิตาลีเราอาจโชคดี
หลุมดำเล็ก ๆ เช่นนี้สามารถระเหยและระเบิดในช่วงเวลาที่มนุษย์สังเกตได้ นอกจากนี้การสิ้นสุดของช่วงอายุการใช้งานของหลุมดำเหล่านี้ควรถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญญาณที่มีลักษณะเฉพาะทีมกล่าวซึ่งบ่งบอกถึงภาวะเงินฝืดและความตายของพวกเขาผ่านการรั่วไหลของรังสีฮอว์คิง
ที่เกี่ยวข้อง:สตีเฟ่นฮอว์คิงต้องการให้นักวิทยาศาสตร์ 'ทำหลุมดำ' บนโลก ฟิสิกส์บอกว่าเป็นไปได้
"ฮอว์คิงทำนายว่าหลุมดำระเหยไปโดยการเปล่งอนุภาค" Francesco Sannino-นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังข้อเสนอนี้และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ University of Southern Denmark บอกกับ Space.com "เราออกเดินทางเพื่อศึกษาสิ่งนี้และผลกระทบเชิงสังเกตการณ์ของการผลิตหลุมดำ morsels จำนวนมากหรือ 'bocconcini di buchi neri' ที่เราจินตนาการว่าเกิดขึ้นในช่วงที่เกิดภัยพิบัติเช่นการควบรวมกิจการของหลุมดำดาราศาสตร์สองแห่ง"
หลุมดำอันแสนสั้นไม่สามารถรักษาความเย็นได้
ต้นกำเนิดของการแผ่รังสีฮอว์คิงย้อนกลับไปที่ก1974 จดหมายเขียนโดยสตีเฟ่นฮอว์คิงเรียกว่า "การระเบิดของหลุมดำ?" ที่ตีพิมพ์ในธรรมชาติ จดหมายฉบับนี้เกิดขึ้นเมื่อฮอว์คิงพิจารณาถึงผลกระทบของฟิสิกส์ควอนตัมในพิธีการของหลุมดำปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์- สิ่งนี้น่าสนใจเพราะทฤษฎีควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นสองทฤษฎีที่ต่อต้านการรวมกันอย่างฉาวโฉ่แม้กระทั่งทุกวันนี้
รังสีฮอว์คิงยังคงเป็นปัญหาและไม่ถูกตรวจพบเป็นเวลา 50 ปีด้วยเหตุผลสองประการที่เป็นไปได้ - ก่อนอื่นหลุมดำส่วนใหญ่อาจไม่ปล่อยรังสีความร้อนนี้เลยและที่สองถ้าพวกเขาทำมันอาจไม่สามารถตรวจพบได้ นอกจากนี้โดยทั่วไปแล้วหลุมดำเป็นวัตถุแปลก ๆ ที่เริ่มต้นด้วยและซับซ้อนในการศึกษา
“ สิ่งที่คิดว่าเป็นเรื่องนั้นคืออะไรรูดำมีอุณหภูมิที่แปรผกผันกับมวลชนของพวกเขา ซึ่งหมายความว่ายิ่งมีขนาดใหญ่เท่าไหร่พวกเขาก็ยิ่งเย็นและยิ่งใหญ่น้อยกว่าพวกเขาก็ยิ่งร้อนแรงกว่านี้ "Sannino กล่าว
แม้ในพื้นที่ที่ว่างเปล่าที่สุดของอวกาศคุณจะพบอุณหภูมิรอบ ๆ ลบ 454 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 270 องศาเซลเซียส) นั่นเป็นเพราะการแผ่รังสีสม่ำเสมอที่เหลือจากหลังบิ๊กแบงเรียกว่า "พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล" หรือ "CMB" ฟิลด์นี้มักจะเรียกว่า "ฟอสซิลจักรวาล" ด้วยเช่นกันเพราะมันเก่ามากแค่ไหน นอกจากนี้ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ความร้อนควรจะไม่สามารถไหลจากร่างกายที่เย็นกว่าไปสู่ร่างกายที่ร้อนกว่า
-รูดำหนักกว่ามวลแสงอาทิตย์สองสามตัวมีความเสถียรเพราะมันเย็นกว่า CMB "Sannino กล่าว" ดังนั้นจึงคาดว่าจะมีหลุมดำขนาดเล็กเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะปล่อยรังสีฮอว์คิงที่อาจสังเกตได้ "
ผู้เขียนวิจัย Giacomo Cacciapaglia ของศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศสบอกกับ Space.com ว่าเนื่องจากหลุมดำส่วนใหญ่ในจักรวาลในปัจจุบันมีต้นกำเนิดทางดาราศาสตร์โดยมีมวลเกินกว่าสองสามครั้งของดวงอาทิตย์
“ มีเพียงหลุมดำที่เบากว่าดวงจันทร์สามารถปล่อยรังสีฮอว์คิงได้ เราเสนอว่าหลุมดำประเภทนี้อาจถูกผลิตและพุ่งออกมาในระหว่างการควบรวมกิจการของหลุมดำและเริ่มแผ่ออกมาหลังจากการผลิต "Cacciapaglia กล่าวเสริม" Morsels หลุมดำจะผลิตเป็นจำนวนมากในบริเวณใกล้เคียงของการควบรวมหลุมดำ "
อย่างไรก็ตามหลุมดำเหล่านี้มีขนาดเล็กเกินไปที่จะสร้างเอฟเฟกต์ที่อนุญาตให้ถ่ายภาพโดยตรงเช่นกล้องโทรทรรศน์ Event Horizonได้ทำเพื่อหลุมดำสุดยอดโดยมุ่งเน้นไปที่วัสดุที่เรืองแสงที่ล้อมรอบTเฮม
ทีมแสดงให้เห็นว่ามีลายเซ็นที่เป็นเอกลักษณ์ที่สามารถใช้เพื่อระบุการมีอยู่ของหลุมดำอันโอชะเหล่านี้ สิ่งนี้จะมาในรูปแบบของการระเบิดที่ทรงพลังของรังสีพลังงานสูงที่เรียกว่ากแกมม่าเรย์ระเบิดเกิดขึ้นในพื้นที่เดียวกันของท้องฟ้าที่ตรวจพบการควบรวมกิจการของหลุมดำ
นักวิจัยกล่าวว่าหลุมดำ bocconcini di buchi neri เหล่านี้จะเปล่งรังสีฮอว์คิงรังสีเร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อพวกเขาสูญเสียมวลเร่งการระเบิดของพวกเขา ผู้ที่มีมวลชนประมาณ 20,000 ตันจะใช้เวลาประมาณ 16 ปีในการระเหยในขณะที่ตัวอย่างของหลุมดำอันโอชารหนักที่มีมวลชนอย่างน้อย 100,000 กิโลกรัมจะคงอยู่ได้นานหลายร้อยปี
การระเหยและการทำลายล้างของ Morsels จะผลิตโฟตอนที่เกินกว่าช่วงพลังงานอิเล็กตรอน (TEV) ล้านล้าน เพื่อให้เข้าใจว่าพลังนั้นเป็นอย่างไร Sannino กล่าวว่า Cern'sHadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC)ในยุโรปตัวเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดบนโลกนี้ชนกันหัวโปรตอนด้วยพลังงานทั้งหมด 13.6 TEV
นักวิจัยมีความคิดว่าจะตรวจจับหลุมดำอันโอชะเหล่านี้ได้อย่างไรขณะที่พวกเขาระเหยไป ก่อนอื่นการควบรวมกิจการของ Black Hole ผ่านการปล่อยของคลื่นแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นระลอกคลื่นเล็ก ๆ ในกาลอวกาศที่คาดการณ์ไว้โดยไอน์สไตน์ปล่อยออกมาเมื่อวัตถุชนกัน
นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการควบรวมกิจการกับกล้องโทรทรรศน์แกมม่าเรย์เช่นหอดูดาวแกมม่าเรย์เชอร์นโคฟที่มีระดับความสูงสูงซึ่งสามารถมองเห็นโฟตอนที่มีพลังงานระหว่าง 100 Gigaelectron Volts (GEV)
ทีมรับทราบว่ามีทางยาวไปก่อนที่จะมีการยืนยันหลุมดำที่มีชีวิตชีวา
“ นี่เป็นความคิดใหม่มีงานมากมายที่ต้องทำเราวางแผนที่จะจำลองการปล่อยรังสีฮอว์คิงที่ดีกว่าพลังงานสูงเกินกว่าระดับ TEV ซึ่งความรู้ของเราเกี่ยวกับฟิสิกส์อนุภาคมีความแน่นอนน้อยลง "ในระยะเวลานานขึ้นเราวางแผนที่จะตรวจสอบรายละเอียดการผลิต morsels ในช่วงเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์หายนะเช่นการควบรวมกิจการหลุมดำ"
การวิจัยของทีมมีให้เป็นกระดาษพิมพ์ล่วงหน้าบนที่เก็บข้อมูลarxiv-
โพสต์ครั้งแรกเมื่อSpace.com-
