Juodosios skylės yra tamsiausi objektai Visatoje. Dėl jų didžiulės traukos viskas, kas į jas patenka, tuoj pat suyra ir dingsta.
Mokslininkai niekuomet nematė juodosios skylės, nes niekas, net šviesa, negali iš jos ištūkti, rašo lifeslittlemysteries.com.
Na, beveik niekas.
Čia, Žemėje, kvantinės mechanikos vos pradedantys mokytis studentai sužino, kad subatominiame pasaulyje jokios kliūtys nėra neįveikiamos. Elementariosios dalelės (tokios kaip fotonai ir elektronai) nėra kaip šoklūs kamuoliukai, kurie metami į sieną nuo jos atšoka. Jos panašesnės į vaiduoklius. Kliūtys skatina šias daleles-vaiduokles daugiausiai likti tam tikroje vietoje, tačiau retkarčiais dalelės pro juos prasiveržia. Šis keistas elgesys vadinamas „kvantiniu tuneliavimu“ ir net juodosios skylės nėra jam atsparios.
Pasak Andrew Hamiltono, Kolorado universiteto astrofiziko, juodosios skylės horizontas mums, žmonėms, ir bet kam, didesniam už atomą, yra neįveikiamas barjeras. Tačiau retkarčiais subatominėms dalelės pavyksta pro jas prakeliauti. Dėl to manoma, kad visos juodosios skylės skleidžia labai blausų mirgėjimą, pavadintą „Hawkingo radiacija“, fiziko, pirmą kartą 8 deš. teorizavusio apie jo egzistavimą, Stepheno Hawkingo vardu.
„Paprastai jokia radiacija negali ištrūkti iš juodosios skylės. Horizonte kosmosas krenta greičiau nei šviesa, taigi niekas iš ten negali ištrūkti, nebent priešinga kryptimi keliauja greičiau nei šviesa. Tačiau kalbant apie kvantinę mechaniką, yra tikimybė, kad kas nors, esantis viduje, gali ištuneliuoti“, – aiškino A. Hamiltonas.
Tačiau kad taip nutiktų, reikia labai konkrečių sąlygų.
Kvantinė mechanika ne tik numato kvantinį tuneliavimą, bet ir teigia, kad dalelės gali atsitiktinai atsirasti. Iš tiesų tokie „kvantiniai svyravimai“ vyksta nuolat: dalelės-antidalelės poros spontaniškai atsiranda iš kosmoso vakuumo (ir dažniausiai tuoj pat viena kitą panaikina).
Tam, kad dalelė ištrūktų iš juodosios skyrės, kvantinis svyravimas turi įvykti netoli juodosios skylės krašto. Kai tai nutinka, kartais viena dalelė pasprunka greičiau, nei įvyksta panaikinimas. Jos partnerė tuojau pat ištęsiama, kai keliauja į juodosios skylės centrą.
Kad šis dramatiškas išsiskyrimas įvyktų, per kvantinius svyravimus sukurtos dalelės turi būti labai didelio bangų ilgio. Nors ir gali atrodyti keistai, kvantinė mechanika tvirtina, kad visos dalelės taip pat yra bangos, taigi jos turi bangų ilgį, kuris apibūdina atstumą tarp jų vienas po kito sekančių maksimumų. Kuo lėčiau dalelė ar (ir) banga juda, tuo didesnis jos bangos ilgis.
Dalelės, kurias sukuria kvantiniai svyravimai, ir kurių „bangų ilgiai yra palyginami su juodosios skylės dydžiu, sugeba pasprukti“, teigia A. Hamiltonas.
„Taip yra todėl, kad jos negali būti lokalizuotos – jos neapibrėžtos“, – aiškina mokslininkas.
Naudojant ankstesnę analogiją, šios dalelės yra ypač panašios į vaiduoklius.
„Hawkingo radiacijai būdingas bangų ilgis, kuris yra panašus į juodosios skylės horizonto dydį“, – teigė A. Hamiltonas.
Kalbant apie juodąją skylę, esančią mūsų Paukščių Tako galaktikos centre, dalelių, kurios iš jos tuneliuoja, bangų ilgis yra maždaug 14 kartų didesnis nei Saulės skersmuo. Kalbant apie supermasyvias juodąsias skyles, dalelių bangų ilgis turi būti milijardus kartų didesnis nei Saulės skersmuo, kad jos galėtų tuneliuoti.
Kaip galima spėti, nėra tiek daug dalelių, atitinkančių reikalavimus, kurių reikia norint ištrūkti iš juodųjų skylių.
Net ryškiausios juodosios skylės (kurios yra mažiausios, nes jų trauka mažesnė, todėl daugiau dalelių ištrūksta) yra gana neryškios, sako A. Hamiltonas. Hawkingo radiacija iš mažos, 30 saulių dydžio juodosios skylės savo ryškumu prilygsta milijardo trilijono trilijoninei 100 vatų lemputės ryškumo daliai.
Radiaciją visiškai užgožia kiti ryškūs kosmoso objektai, taigi mokslininkams Hawkingo radiacijos dar nepavyko aptikti. Nepaisant to, jie įsitikinę, kad ji egzistuoja.
„Hawkingo radiacija laikoma viena iš tvirčiausių kvantinės gravitacijos prognozių“, – teigė A. Hamiltonas.
