Phát hiện này đến từ các nhà khoa học Hà Lan, hé lộ những hiểu biết mới về quá trình "bốc hơi" của các thiên thể như hố đen và sao neutron - Ảnh: AI
Trong một nghiên cứu vừa được công bố, nhóm nhà khoa học tại Đại học Radboud (Hà Lan) cho rằng thời điểm mà vũ trụ bước vào "bóng đêm vĩnh cửu" có thể đến sớm hơn rất nhiều so với suy đoán trước đây của giới khoa học.
Cụ thể, nhóm ước tính vũ trụ sẽ hoàn toàn không còn ánh sáng trong 10⁷⁸ năm nữa. Trước đó, các mô hình lý thuyết từng đưa ra con số gấp hơn 10¹¹⁰⁰ lần, tức một khoảng thời gian dài đến mức khó hình dung.
Nghiên cứu này dựa trên hiện tượng bức xạ Hawking, lý thuyết nổi tiếng do nhà vật lý học Stephen Hawking đề xuất từ năm 1975. Theo đó, ngay cả những hố đen, vốn được xem là "bẫy tử thần" trong vũ trụ cũng có thể bốc hơi và biến mất theo thời gian.
Cơ chế này dựa trên một hiện tượng lượng tử kỳ lạ: các cặp phản hạt xuất hiện từ năng lượng nền của chân không có thể "bật lên" tại ranh giới hố đen. Một hạt rơi vào, hạt còn lại thoát ra ngoài, tạo thành bức xạ. Quá trình này khiến hố đen mất dần khối lượng và năng lượng quay.
Điều đáng chú ý là nghiên cứu mới mở rộng phạm vi này không chỉ cho hố đen, mà áp dụng cho mọi thiên thể có trường hấp dẫn, bao gồm cả những lõi siêu đặc còn sót lại sau khi sao nổ siêu tân tinh như sao neutron.
Giáo sư Walter van Suijlekom, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi phát hiện ra rằng thời gian để một thiên thể bốc hơi chỉ phụ thuộc vào mật độ của nó. Thật bất ngờ khi sao neutron và hố đen khối lượng trung bình lại mất thời gian gần như tương đương nhau: khoảng 10⁶⁷ năm để tan biến".
Dù có trường hấp dẫn mạnh hơn rất nhiều, hố đen lại không "bốc hơi" nhanh như kỳ vọng. Nhà vật lý Michael Wondrak giải thích: "Khác với sao neutron có bề mặt rõ ràng, hố đen không có bề mặt. Chúng có khả năng hấp thu lại chính phần bức xạ mà chúng phát ra, và điều này làm chậm quá trình biến mất".
Nghiên cứu của Đại học Radboud mở ra cách nhìn mới về tương lai rất xa của vũ trụ thời điểm mà mọi vì sao đều tắt, mọi hố đen và thiên thể đều tan rã, để lại một không gian hoàn toàn trống rỗng và tối đen.
Dù con người còn hàng tỉ tỉ năm nữa để tồn tại và phát triển, những hiểu biết này giúp chúng ta hình dung được "ngày tận cùng của mọi thứ" sẽ ra sao, đồng thời góp phần làm sáng tỏ một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý hiện đại: liệu bức xạ Hawking có thật hay không?
