Rien ne dure éternellement, pas même les trous noirs. Mais comment cela se produit-il exactement?
L'acteur Stephen Hawking est surtout connu pour ses apparitions en camée dans Futurama et Star Trek, vous pourriez être surpris d'apprendre qu'il est également un astrophysicien théorique. Y a-t-il quelque chose que ce type ne peut pas faire?
L'une des théories les plus fascinantes qu'il a formulées est que les trous noirs, le swiffer de l'Univers, peuvent en fait s'évaporer sur de longues périodes.
La théorie quantique suggère qu'il y a des particules virtuelles qui surgissent et disparaissent tout le temps. Lorsque cela se produit, une particule et son antiparticule apparaissent, puis elles se recombinent et disparaissent à nouveau.
Lorsque cela se produit près d'un horizon d'événements, des choses étranges peuvent se produire. Au lieu que les deux particules existent pendant un moment et s'annihilent ensuite, une particule peut tomber dans le trou noir et l'autre particule peut s'envoler dans l'espace. Sur de longues périodes de temps, la théorie dit que ce filet de particules qui s'échappent fait évaporer le trou noir.
Attendez, si ces particules virtuelles tombent dans le trou noir, cela ne devrait-il pas le rendre plus massif? Comment cela fait-il s'évaporer? Si j'ajoute des cailloux à un tas de roches, mon tas de roches ne grossit-il pas simplement?
Cela revient à la perspective. D'un observateur extérieur regardant l'horizon des événements du trou noir, il semble qu'il y ait une lueur de rayonnement provenant du trou noir. Si c'était tout ce qui se passait, cela violerait la loi de la thermodynamique, car l'énergie ne peut être ni créée ni détruite. Puisque le trou noir émet maintenant de l'énergie, il doit avoir abandonné un peu de sa masse pour le fournir.
Essayons une autre façon d’y penser. Un trou noir a une température. Plus il est massif, plus sa température est basse, bien qu'elle ne soit toujours pas nulle.
À partir de maintenant et jusque très loin dans le futur, la température des plus grands trous noirs sera plus froide que la température de fond de l'Univers lui-même. La lumière du rayonnement de fond micro-ondes cosmique tombera, augmentant sa masse.
Maintenant, avancez rapidement lorsque la température de fond de l'Univers descend même en dessous des trous noirs les plus frais. Ensuite, ils irradient lentement la chaleur qui doit provenir du trou noir pour convertir sa masse en énergie.
Le rythme auquel cela se produit dépend de la masse. Pour les trous noirs de masse stellaire, il pourrait falloir 10 ^ 67 ans pour s'évaporer complètement.
Pour les grands papas supermassifs au cœur des galaxies, vous regardez 10 ^ 100. C’est un, suivi de 100 années zéro. C'est un nombre énorme, mais comme tout nombre gigantesque et fini, il est toujours inférieur à l'infini. Ainsi, sur une période de temps incompréhensible, même les objets vivants les plus longs de l'Univers - nos puissants trous noirs - disparaîtront en énergie.
Une dernière chose, le Grand collisionneur de hadrons pourrait être capable de générer des trous noirs microscopiques, qui dureraient une fraction de seconde et disparaîtraient dans un éclat de rayonnement Hawking. S'ils les trouvent, Hawking pourrait vouloir agir en attente et se concentrer sur la physique.
Rien n'est éternel, pas même des trous noirs. Au cours des périodes les plus longues, nous sommes presque sûrs qu’ils s’évaporeront en rien. La seule façon de le savoir est de s'asseoir et de regarder, eh bien ce n'est peut-être pas la seule façon.
L'idée de ces cauchemars célestes s'évaporant vous remplit-elle de tristesse existentielle? N'hésitez pas à partager vos pensées avec les autres dans les commentaires ci-dessous.
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