Les trous noirs ne sont pas éternels. Exceptionnellement lentement, ils perdent de la masse et de l’énergie sous forme de rayonnement thermique, c’est-à-dire de chaleur. Ceci est connu sous le nom de rayonnement de Hawking, et sur des périodes de temps extraordinaires conduirait à la vaporisation des trous noirs, pour finalement disparaître. Un tout nouvel article théorique suggère que cela est vrai pour plus que les grands vides : que c’est le destin ultime de tout ce qui existe dans l’univers.
Le rayonnement de Hawking a lieu à cause de ce qui se produit à l’occasion horizon, la surface de non-retour. Absolument rien ne peut échapper à un trou noir, pas même la lumière, alors franchir l’horizon de l’occasion est un moment fatidique. Cette frontière sépare l’univers du trou noir. Cependant, juste au-dessus du bord, des choses intéressantes peuvent avoir lieu. La mécanique quantique suggère que l’espace-temps a de l’énergie, laquelle énergie peut devenir spontanément des particules et leurs antiparticules. Ils s’effacent ensuite, se transformant aussitôt en énergie.
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A la frontière, ce processus n’est qu’à moitié complété. Une particule de la paire est mangée par le trou noir et l’autre s’échappe dans l’espace lointain. Et c’est le rayonnement de Hawking. Les physiciens théoriciens de l’Université Radboud ont maintenant remis en question un élément crucial de cette circonstance. Faut-il un horizon d’occasion pour avoir un rayonnement de Hawking ? En fin de compte, vous pouvez l’avoir à d’autres endroits.
« Nous montrons qu’en plus du rayonnement de Hawking bien connu, il existe également un tout nouveau type de rayonnement », co-auteur Michael Wondrak a déclaré dans une déclaration.
Le développement d’ensembles de particules n’est pas exclusif à l’espace-temps autour de l’horizon d’occasion, mais il a été présumé que la gravité et la courbure de l’espace-temps loin des grands vides n’étaient pas suffisantes pour séparer les particules ainsi créées. Il s’avère que certains peuvent partir.
« Nous révélons que bien au-delà d’un trou noir, la courbure de l’espace-temps joue un grand rôle dans le développement du rayonnement. Les particules y sont déjà séparées par les forces de marée du champ gravitationnel », a expliqué le co-auteur Walter van Suijlekom.
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Leurs estimations révèlent qu’être proche de l’horizon d’occasion permet à plus de particules d’échapper à leurs paires, mais il n’est pas une exigence nécessaire.
« Cela implique que les objets sans horizon d’occasion, tels que les restes d’étoiles mortes et d’autres grandes choses dans l’univers, ont également ce type de rayonnement. Et, après une longue durée, cela conduirait à la vaporisation de tout ce qui se trouve dans l’espace lointain, tout comme les grands vides. Cela change non seulement notre compréhension du rayonnement de Hawking, mais également notre vision de l’univers et de son avenir », a ajouté le troisième co-auteur Heino Falcke.
Le niveau de température de rayonnement de Hawking est inversement proportionnel à la masse, donc plus les choses sont grosses, plus l’émission est petite. Il serait intéressant de voir comment cela se passe avec l’extension de courbure.
L’étude est publiée dans Physical Evaluation Letters.
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