25 اردیبهشت 1404 ساعت 09:59
به نظر میرسد پایان جهان از آن چیزی که فکر میکردیم نزدیکتر است. آیا بشر میتواند گریزی از این پایان زودهنگام داشته باشد؟
مطالعهای جدید درباره سرنوشت نهایی جهان نشان میدهد که پایان همه چیز به مراتب زودتر از محاسبات پیشین ما به وقوع خواهد پیوست.
آیا پایان جهان خیلی نزدیکتر از تصورات ماست؟
با در نظر گرفتن پدیده تابش شبه-هاوکینگ که از تمامی اجزای هستی ساطع میشود، عمر نهایی جهان تنها حدود 78^10 سال دیگر خواهد بود. واضح است که بشر تا آن زمان بهکلی نابود شده است، اما این مقدار به شکل چشمگیری کمتر از 1100^10 سالی است که پیش از این برای طول عمر کیهان متصور بودیم.
هاینو فالکه، متخصص اخترفیزیک از دانشگاه رادبود در کشور هلند، اینگونه اظهار داشت: «بنابراین، پایان قطعی جهان بسیار زودتر از آنچه انتظار میرود رخ خواهد داد، اما خوشبختانه هنوز زمان بسیار زیادی در پیش روی ما قرار دارد.» این پژوهش در واقع ادامهی مطالعهای است که در سال 2023 انجام شد. در آن مطالعه، فالکه و همکارانش به این نتیجه رسیدند که سیاهچالهها تنها اجرام موجود در جهان نیستند که از خود تابش هاوکینگ منتشر میکنند. بلکه، اجسامی که چگالی کمتری دارند نیز میتوانند تحت فرآیند تبخیر تدریجی، به شکل تابش هاوکینگ یا پدیدهای مشابه آن، قرار بگیرند.
تابش شبه-هاوکینگ میتواند در خمیدگی کمتر فضازمان نیز به وقوع بپیوندد. به طور سنتی چنین تصور میشد که این پدیده نیازمند وجود افق رویداد است؛ نقطهای که در آن نیروی گرانشی یک سیاهچاله به قدری قوی است که حتی سرعت نور نیز برای رسیدن به سرعت فرار کافی نیست.
با این وجود، این تیم تحقیقاتی در مطالعه سال 2023 خود دریافتند که این پدیده میتواند در اطراف سایر اجرام فوقچگال یا بسیار پرجرم نیز رخ دهد. بر اساس مدل ارائه شده توسط این گروه، خمیدگی فضا در اطراف ستارگان نوترونی و کوتولههای سفید، و همچنین خوشههای عظیم کهکشانی، باید فرآیند تبخیر را تسهیل کند.
فالکه در سال 2023 اینگونه توضیح داد: «پس از گذشت یک دوره بسیار طولانی، این امر منجر به تبخیر نهایی همه چیز در جهان، درست همانند سیاهچالهها، خواهد شد. این کشف نه تنها درک ما از تابش هاوکینگ را تغییر میدهد، بلکه دیدگاه ما نسبت به جهان و آینده آن را نیز دگرگون میسازد.» اما سوال مهمی که مطرح میشود این است که این فرآیند چقدر به طول خواهد انجامید؟
کوتولههای سفید، ستارگان نوترونی و سیاهچالهها، همگی اعضای یک خانواده از اجرام آسمانی به شمار میروند. این اجرام، در واقع، بازماندههای یک ستاره پس از سپری شدن عمر آن هستند. ستارگانی که جرم آنها تا حدود 8 برابر جرم خورشید است، در نهایت به کوتولههای سفید تبدیل میشوند که حداکثر جرم آنها معادل 1.4 برابر جرم خورشید است. ستارگان سنگینتر، با جرمی بین 8 تا 30 برابر جرم خورشید، ستارگان نوترونی را به وجود میآورند که حد بالایی جرم آنها حدود 2.3 برابر جرم خورشید تخمین زده میشود. ستارگانی که جرمشان از 30 برابر جرم خورشید بیشتر است، سرانجام به سیاهچالهها تبدل میشوند.
در میان این سه نوع جرم، سیاهچالهها متراکمترین و کوتولههای سفید کمترین میزان چگالی را دارا هستند. این بدان معناست که کوتولههای سفید برای تبخیر شدن به طولانیترین زمان نیاز دارند. در واقع، مدت زمان لازم برای مرگ یک کوتوله سفید، معیاری است که این گروه از محققان برای تخمین عمر باقیمانده جهان از آن بهره بردهاند.
از آنجایی که سیاهچالهها بالاترین چگالی و در نتیجه قویترین میدانهای گرانشی را دارند، این گروه پژوهشی انتظار داشت که آنها کوتاهترین زمان را برای تبخیر شدن نیاز داشته باشند. تبخیر یک سیاهچاله، حدود 67^10 تا 68^10 سال به طول میانجامد. به طور شگفتانگیزی، ستارگان نوترونی نیز تقریباً به همین میزان زمان برای تبخیر شدن احتیاج دارند.
گروه تحقیقاتی برای یک کوتوله سفید معمولی، عمری معادل 78^10 سال را محاسبه کردند، که این رقم یک تخمین تقریبی برای حداکثر عمر ماده معمولی در جهان به شمار میرود. با این وجود، اجسامی در جهان وجود دارند که تبخیر آنها حتی از یک کوتوله سفید نیز بیشتر طول میکشد. تبخیر کره ماه حدود 89^10 سال زمان میبرد. تبخیر بدن یک انسان تقریباً 90^10 سال طول میکشد. بنابراین، حتی اگر آرزوی زندگی ابدی را داشته باشیم، ممکن است در نهایت با مانعی در این زمینه مواجه شویم.
تبخیر یک سیاهچاله کلانجرم حدود 96^10 سال و تبخیر هالهای عظیم از ماده تاریک که یک ابرخوشه کهکشانی را در بر میگیرد، تقریباً 135^10 سال به طول میانجامد. حتی این مقدار نیز به مراتب کمتر از عمر 1100^10 ساله بر اساس تخمین قبلی عمر بقایای کوتوله سفید است.
سرنوشت بشر چه میشود؟
واضح است که هیچکدام از این موارد برای ما دردسرساز نخواهند شد. حتی اگر نوع بشر به طریقی قبل از آنکه خورشید در 5 میلیارد سال آینده خاموش شود، به میان ستارگان راه یابد، باز هم باید به نحوی برای چندین برابر عمر فعلی جهان به حیات خود ادامه دهد.
آنچه این تیم امیدوار است آن است که دستاوردهایشان به ما کمک کند تا قبل از آنکه دیر شود، درک بهتری از جهان هستی پیدا کنیم. و شاید هنوز برای انجام این کار فرصتی داشته باشیم.
source