Penelitian menunjukkan bahwa Stephen Hawking sebagian besar benar tentang lubang hitam yang menguap melalui radiasi Hawking. Namun, penelitian ini menyoroti bahwa horizon peristiwa tidak penting untuk radiasi ini, dan gravitasi serta kelengkungan ruang-waktu memainkan peran penting. Hasilnya menunjukkan bahwa semua benda besar, bukan hanya lubang hitam, pada akhirnya bisa menguap karena proses radiasi yang serupa.

Penelitian teoretis baru oleh Michael Wondrak, Walter van Swijelkom dan Heino Falk dari Radboud University menunjukkan bahwa Stephen Hawking benar tentang lubang hitam, meski tidak sepenuhnya. Karena radiasi Hawking, lubang hitam pada akhirnya akan menguap, tetapi horizon peristiwanya tidak sepenting yang diperkirakan. Gravitasi dan kelengkungan ruang-waktu juga menyebabkan radiasi ini. Artinya, semua benda besar di alam semesta, seperti sisa-sisa bintang, pada akhirnya akan menguap.

Menggunakan kombinasi cerdas fisika kuantum dan teori gravitasi Einstein, Stephen Hawking berpendapat bahwa penciptaan spontan dan penghancuran pasangan partikel harus terjadi di dekat horizon peristiwa (titik di mana tidak ada jalan keluar dari gaya gravitasi bumi).[{” attribute=””>black hole). A particle and its anti-particle are created very briefly from the quantum field, after which they immediately annihilate. But sometimes a particle falls into the black hole, and then the other particle can escape: Hawking radiation. According to Hawking, this would eventually result in the evaporation of black holes.

Schematic of the presented gravitational particle production mechanism in a Schwarzschild spacetime. The particle production event rate is highest at small distances, whereas the escape probability [represented by the increasing escape cone (white)] Ini adalah yang tertinggi pada jarak yang sangat jauh. Kredit: Surat tinjauan materi

spiral

Dalam studi baru ini, para peneliti di Universitas Radboud meninjau kembali proses ini dan menyelidiki apakah keberadaan cakrawala peristiwa itu penting. Mereka menggabungkan teknik fisika, astronomi, dan matematika untuk meneliti apa yang terjadi jika pasangan partikel semacam itu tercipta di sekitar lubang hitam. Studi tersebut menunjukkan bahwa partikel baru juga dapat dibuat jauh melampaui cakrawala ini. Michael Wondrak: “Kami membuktikan bahwa selain radiasi Hawking yang terkenal, ada juga bentuk radiasi baru.”

Semuanya menguap

Van Suijlekom: “Kami menunjukkan bahwa jauh dari lubang hitam, kelengkungan ruang-waktu berperan besar dalam menyebabkan radiasi. Partikel-partikel sudah dipisahkan di sana oleh gaya pasang surut di medan gravitasi.” Meskipun sebelumnya diperkirakan bahwa tidak ada radiasi yang mungkin terjadi tanpa cakrawala peristiwa, studi ini menunjukkan bahwa cakrawala semacam itu tidak diperlukan.

Falk: “Ini berarti benda-benda tanpa cakrawala peristiwa, seperti sisa-sisa bintang mati dan benda-benda besar lainnya di alam semesta, juga memiliki jenis radiasi ini. Setelah waktu yang sangat lama, itu akan menyebabkan segala sesuatu di alam semesta akhirnya menguap, seperti lubang hitam.” Ini tidak hanya mengubah pemahaman kita tentang radiasi Hawking, tetapi juga pandangan kita tentang alam semesta dan masa depannya.”

Studi ini diterbitkan 2 Juni di DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.221502