బ్లాక్ హోల్స్‌కి ఊహించినదానికంటే విచిత్రమైన అనంతర జీవితం ఉండవచ్చు
బ్లాక్ హోల్స్‌ను తరచుగా తుది ఒకవైపు గమ్యస్థానాలుగా పరిగణిస్తారు: పదార్థం ఈవెంట్ హారైజన్‌ను దాటిన తర్వాత మళ్లీ తిరిగి రాదు. ఈ చిత్రం సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతం నుండి వచ్చింది, అది బ్లాక్ హోల్స్‌ను స్థలకాలం యొక్క శాస్త్రీయంగా శాశ్వత లక్షణాలుగా వర్ణిస్తుంది. కానీ క్వాంటం భౌతికశాస్త్రం ఆ కథను చాలా కాలంగా సంక్లిష్టం చేస్తోంది. హాకింగ్ కిరణాలు బ్లాక్ హోల్స్ నెమ్మదిగా ద్రవ్యరాశిని కోల్పోయి చివరికి ఆవిరైపోవచ్చని సూచిస్తున్నాయి.
Universe Todayలో చర్చించిన ఇటీవలి ఒక సిద్ధాంత అధ్యయం ఈ క్వాంటం కథను మరింత ముందుకు తీసుకెళ్తోంది. ఈ పని ఈవెంట్ హారైజన్‌కు చాలా దూరంగా అర్థ-శాస్త్రీయంగా ఉండే అనుమానాల ఆధారంగా, దాని సమీపంలో మరింత సంక్లిష్టమైన క్వాంటం ప్రవర్తనకు అవకాశం ఇస్తూ, బ్లాక్ హోల్ కనిష్ఠ ఆయుష్షును పరిశీలిస్తుంది. దాని ఫలితంగా బ్లాక్ హోల్ జీవకాలానికి కొత్త కనిష్ఠ పరిమితి మరియు వారి జీవితం చివరి దశలో బ్లాక్ హోల్స్ వైట్ హోల్స్‌ను పోలిన విధంగా ప్రవర్తించవచ్చనే సూచన లభించింది.
హాకింగ్ మొదటి చిత్రం ఎందుకు అసంపూర్ణం
స్టీఫెన్ హాకింగ్ యొక్క మొదటి లెక్కింపు బ్లాక్ హోల్స్ కిరణాలను విడుదల చేస్తాయని, అందువల్ల అవి ఎప్పటికీ జీవించవని చూపింది. సారాంశంగా చెప్పాలంటే, క్వాంటం ప్రభావాలు కణాలకు తప్పించుకునే అవకాశం ఇస్తాయి, దాంతో బ్లాక్ హోల్ ద్రవ్యరాశిని కోల్పోతుంది. చిన్న బ్లాక్ హోల్స్ వేగంగా కిరణాలను విడుదల చేస్తాయి, కాబట్టి ఆవిరీభవన ప్రక్రియ కాలంతో వేగవంతమవుతుంది.
కానీ హాకింగ్ ఫలితం అర్థ-శాస్త్రీయం. అది క్వాంటం సవరణ అంతగా చిన్నదిగా ఉంటుందని, శాస్త్రీయ స్థలకాలమే ప్రధాన నేపథ్యాన్ని అందిస్తుందని అనుకుంటుంది. బ్లాక్ హోల్ ద్రవ్యరాశి చాలా చిన్నదిగా మారినప్పుడు ఆ అనుమానం మరింత సందిగ్ధంగా మారుతుంది. సాధారణ ఖగోళ బ్లాక్ హోల్స్‌కు ఇది పెద్దగా ప్రాయోగిక సమస్య కాదు, ఎందుకంటే వాటి ఆయుష్షులు అద్భుతంగా పొడవుగా ఉంటాయి. అయితే ప్రాథమిక బ్లాక్ హోల్స్‌కు ఈ విషయం మరింత ముఖ్యమవుతుంది, ఎందుకంటే వాటి ద్రవ్యరాశి చాలా తక్కువగా ఉండవచ్చు మరియు వారి ఆయుష్షు విశ్వశాస్త్రంలోని విస్తృత ప్రశ్నలకు సంబంధిస్తుంది.
కొత్త పని ఏమి చెబుతోంది
మూలంలో వివరించిన అధ్యయం రెండు అనుమానాలతో ప్రారంభమవుతుంది: బ్లాక్ హోల్‌కు దూరంగా స్థలకాలం అసింప్టోటిక్‌గా అర్థ-శాస్త్రీయంగా ఉంటుందని, మరియు entanglement entropy ప్రభావాలు కాలక్రమంలో తగ్గుతాయని. ఈ పరిస్థితులలో, రచయితలు ప్రారంభ ద్రవ్యరాశి M ఉన్న బ్లాక్ హోల్‌కు కనిష్ఠ ఆయుష్షు M4 ను h-bar యొక్క మూడున్నర శక్తితో భాగించిన విలువకంటే తక్కువ కాకుండా ఉంటుందని ఉద్భవిస్తారు.
ఆ ఫలితం ఆశ్చర్యకరంగా సులభమైనదిగా చూపబడింది. అంతకన్నా ముఖ్యంగా, ఆవిరైపోతున్న బ్లాక్ హోల్ యొక్క తుది దశ ప్రవర్తన కేవలం అకస్మాత్తుగా మాయం కావడం కాకపోవచ్చని అది స్థాపిస్తుంది. అధ్యయం ఇంకా బ్లాక్ హోల్స్ వైట్ హోల్‌ను పోలిన ఒక మేటాస్టేబుల్ ఆకృతిలోకి మారవచ్చని వాదిస్తోంది.
వైట్ హోల్స్ అనేవి బ్లాక్ హోల్స్‌కు సమయ-వ్యతిరేక భావనాత్మక సమానాలు: పదార్థం మరియు శక్తి లోపలికి మాత్రమే కాకుండా బయటకు కూడా ఉద్భవించగల వస్తువులు. అవి దీర్ఘకాలంగా గురుత్వ సిద్ధాంతంలోని ఊహాత్మక మూలలో ఉన్నప్పటికీ, ప్రధాన పరిశీలనా ఖగోళశాస్త్రంలో భాగం కాలేదు. ఇక్కడ ఆసక్తి ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు వైట్ హోల్స్‌ను కనుగొన్నారని కాదు, క్వాంటం-గురుత్వ ప్రేరిత నమూనాలు వైట్-హోల్ లాంటి లక్షణాలు ఉన్న తుది-దశ వస్తువులను ఉత్పత్తి చేయవచ్చని.
ఈ చర్చలో ప్రాథమిక బ్లాక్ హోల్స్ ఎందుకు ముఖ్యమైనవి
ఈ చర్చకు ప్రత్యేక ప్రాముఖ్యత ప్రాథమిక బ్లాక్ హోల్స్‌కు ఉంది, ఇవి ప్రారంభ విశ్వంలో ఏర్పడినట్లు భావించే ఊహాజనిత వస్తువులు మరియు కొన్నిసార్లు డార్క్ మ్యాటర్‌కు సంభావ్య సహాయకులుగా ప్రతిపాదించబడ్డాయి. ఈ బ్లాక్ హోల్స్ నక్షత్ర బ్లాక్ హోల్స్ కంటే చాలా తక్కువ ద్రవ్యరాశితో ప్రారంభమవవచ్చు కాబట్టి, ఆయుష్షు అంచనాల్లో ఏదైనా సవరణ పరిశోధకులు వాటి సంఖ్య మరియు విశ్వాత్మక పాత్రను ఎలా అర్థం చేసుకుంటారో ప్రభావితం చేయవచ్చు.
ఈ అధ్యయం ప్రాథమిక బ్లాక్ హోల్స్ డార్క్ మ్యాటర్‌లో భాగమా కాదా అన్నది తేల్చదు. అయితే, ఆయుష్షు ప్రశ్న కేవలం అకాడెమిక్ లెక్కల విషయం కాదని ఇది చూపిస్తుంది. సులభ ఆవిరీభవన అంచనాలు సూచించినదానికంటే బ్లాక్ హోల్స్ ఎక్కువ కాలం నిలిచిపోతే, వాటి విశ్వ పరిణామంపై ముద్ర కూడా పాత అంచనాల కంటే భిన్నంగా ఉండవచ్చు.
ఇది ఏమి మార్చుతుంది, ఏమి మార్చదు
ఈ పని ఇంకా సిద్ధాంతాత్మకమే మరియు మూలంలో చూపినట్లుగా arXivలో పోస్టు చేయబడింది. అంటే ఇది స్థిరపడిన పరిశీలనా నిజానికి కాకుండా, ప్రేరేపించే భౌతికశాస్త్ర విభాగానికి చెందుతుంది. అయినప్పటికీ, ఇది దీర్ఘకాలంగా సాగుతున్న ప్రశ్నను పదును చేస్తుంది: క్వాంటం ప్రభావాలు శాస్త్రీయ బ్లాక్ హోల్ చిత్రాలు నిలబడలేనంతగా ముఖ్యమైనప్పుడు నిజంగా ఏమి జరుగుతుంది?
ఈ అధ్యయనం విలువ ఏమిటంటే, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు ఇంకా అందని పూర్తి క్వాంటం గురుత్వ జ్ఞానాన్ని ఊహించకుండా ఆ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. విస్తృత పరిమితులనుండి పని చేస్తూ, ఇది ఆయుష్షుకు ఒక దిగువ పరిమితిని మరియు వైట్-హోల్ లాంటి తుది స్థితుల వైపు దారిని అందిస్తుంది.
ఆ చిత్రం మరింత పరిశీలనను తట్టుకుంటే, బ్లాక్ హోల్ యొక్క చివరి అధ్యాయం స్పష్టంగా మాయమవడంలా కాకుండా, మరింత విచిత్రమైన మరియు ఎక్కువకాలం నిలిచే దేనికో మార్పులా కనిపించవచ్చు. అది హాకింగ్ కిరణాలను ఖండించదు. బదులుగా, అది దాన్ని మరింత లోతుగా చేస్తుంది; ఆవిరీభవనం బ్లాక్ హోల్స్ ఎలా ముగుస్తాయన్న కథలో ఒక భాగం మాత్రమే కావచ్చని సూచిస్తుంది.
ఈ వ్యాసం Universe Today అందించిన రిపోర్టింగ్‌పై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on universetoday.com