Черные дыры — это главные «уничтожители» во Вселенной. Всё, что приближается к ним, будь то астероид, планета или звезда, рискует быть разорванным на части мощнейшей гравитацией. Если же что-то переступит черту, иначе называющуюся «горизонт событий», то исчезнет навсегда, увеличив при этом массу черной дыры и расширив её радиус. Сегодня мы не в состоянии представить, как можно уничтожить такое чудовище. Ей ничего не сделает даже другая черная дыра – они просто сольются в одну большую, высвободив при этом немного энергии в виде гравитационных волн. Согласно некоторым предположениям, Вселенная в очень далёком будущем будет состоять только из черных дыр. И всё же, возможно, они тоже не вечны. Они тоже исчезнут. Надо просто подождать.
В 1974 году Стивен Хокинг выдвинул теорию, которая описывает процесс постепенной потери массы черной дырой. Это явление получило название «излучение Хокинга», и теоретически оно базируется на неплохо изученном феномене «квантовых флуктуаций вакуума». Если верить квантовой механике, любая точка пространственно-временного континуума постоянно «колеблется» между несколькими возможными энергетическими состояниями. Эти флуктуации обусловлены непрекращающимся процессом рождения и аннигиляции пар виртуальных элементарных частиц, состоящих из одной обычной частицы и одной античастицы, имеющей противоположный заряд.
В обычной обстановке аннигиляция происходит сразу после рождения подобных пар, и количество энергии не меняется. Но давайте представим экстремальные условия, например, появление такой пары на самом краю горизонта событий черной дыры. При определённом их расположении в пространстве одна частица пары может избежать затягивания внутрь, в то время как вторая устремится в жерло этого бездушного «пылесоса». Последняя аннигилирует имеющуюся внутри частицу с противоположным зарядом, в результате чего чёрная дыра немного потеряет в своей массе. Для стороннего наблюдателя это будет выглядеть как излучение ею одной частицы. Таким образом, если черная дыра не будет всасывать в себя вещество и энергию извне, она будет испаряться — с неимоверно медленной скоростью. Сколько может продлиться этот процесс? Ответ на этот вопрос даёт раздел физики, который называется термодинамикой черных дыр.
Когда тот или иной объект выделяет энергию, мы воспринимаем её как тепло, значение которого можно измерить. Аналогичным образом можно определить и «температуру» черной дыры. Тут наблюдается чёткая закономерность. Чем она массивнее, чем ниже ее температура. У самых крупных это значение практически равно абсолютному нулю. Чёрная дыра массой с астероид Веста будет «разогрета» приблизительно до 200 градусов по Цельсию, то есть будет испускать довольно сильное излучение Хокинга. В общем, чем меньше черная дыра, тем она горячее, и тем быстрее испарится полностью.
Хотите знать конкретные сроки? Тут всё не так просто, и в обозримом будущем ничего подобного не намечается – потому что чёрные дыры продолжают глотать материю и энергию. Но чисто теоретически подобный объект, не получающий никакой подпитки извне и имеющий массу нашего Солнца, самоликвидируется за 10 в 67 степени лет. Когда черная дыра усохнет до 230 тонн, ей останется жить всего одну секунду. Затем она исчезнет полностью, выбросив свою энергию во Вселенную.
Излучение Хокинга никогда не наблюдалось напрямую, оно ещё не зафиксировано наукой. Есть, однако, учёные, которые считают, что некоторые гамма-лучи, изредка фиксирующиеся соответствующими средствами наблюдения, являются напоминанием о смерти так называемых первичных черных дыр, образовавшихся вскоре после Большого взрыва. Последние этапы жизни Вселенной, как считается, будут невообразимо долгими, холодными и мрачными. И если был прав Стивен Хокинг, последними прекратят своё существование чёрные дыры — пугающие, абсолютно непроницаемые и загадочные.
