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新研究發布宇宙天體“衰亡”時間表
2025-05-17 17:58:37 來源:科技日報 編輯:
宇宙的命運與其天體命運息息相關,而其中恒星的最終“壽命”一直是人類探索的重要命題。荷蘭拉德堡德大學官網12日發布的一項研究成果,或將改寫人們對宇宙恒星“壽命”的認知。該校3位天體物理學家基于霍金輻射,通過精妙計算得出結論稱,宇宙中最后一批恒星會在1078年后徹底“衰亡”,較此前估算的101100年大幅縮短。相關論文已發表于最新一期《宇宙學與天體粒子物理學》雜志。

這項研究的理論基礎可追溯至20世紀70年代霍金提出的革命性理論。當時這位物理學巨匠挑戰傳統認知,指出黑洞并非只進不出的“饕餮”,而是會像發熱體般釋放輻射——這就是著名的“霍金輻射”理論。

2023年,該研究團隊曾發表論文揭示:不僅黑洞,中子星等致密天體同樣會通過類似霍金輻射的機制逐漸“蒸發”。這一發現引發學界廣泛討論,許多學者追問:這個過程究竟需要多久?

最新研究給出了明確答案。科學家們通過精密計算發現,若僅考慮類霍金輻射效應,白矮星將在1078年后消亡。此前預估因未計入這類輻射,認為白矮星還需101100年才能蒸發完畢。

團隊表示,雖然宇宙天體“衰亡”的時間提前了很多,但仍是天文數字,人類無需為此擔心。

最新研究還揭示了一個有趣現象:中子星與恒星級黑洞的蒸發時間同為1067年。這個結果令團隊始料未及——按理引力更強的黑洞應該蒸發更快。對此,團隊解釋說,黑洞沒有表面,部分輻射會被自身重新吸收,形成“剎車效應”,抑制了霍金輻射過程。而中子星固態表面允許輻射完全逃逸,因此盡管引力稍弱,蒸發“效率”反而更高。

研究團隊還計算了其他多種宇宙天體和物質的“衰亡”時間表:在不考慮其他因素的影響下,僅通過類霍金輻射方式蒸發,月球約需要3×1089年,超大質量黑洞要1096年,本星際云要10127年,而超星系團暗物質暈要10135年。

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