Das gesamte Universum wird verdunsten – aber es wird lange dauern

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Redaktion der Website für technologische Innovationen - 13.05.2025

Illustration des fatalen Schicksals aller Dinge im Universum: Die endgültige Verdunstung. [Bild: Daniëlle Futselaar/artsource.nl]

Hawking-Strahlung

Ja, wir wussten bereits, dass das gesamte Universum verdampfen wird , eine Entdeckung, die 2023 von drei Forschern der Radboud-Universität in den Niederlanden gemacht wurde.

Die Neuigkeit ist, dass es viel schneller verdunsten wird, als wir dachten – obwohl „schnell“ nicht gerade ein passender Begriff für etwas ist, das so lange dauern wird.

Alles begann mit Stephen Hawking, der erkannte, dass, wenn ein Teilchen-Antiteilchen-Paar in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs entsteht, das massive Gravitationsfeld das Paar auseinanderreißen kann, sodass ein Teil in das Schwarze Loch fällt, während der andere entkommt – und dass ständig Teilchen und Antiteilchen aus dem Quantenvakuum auftauchen .

Dabei handelt es sich um die berühmte Verdampfung Schwarzer Löcher , die die bisherige Vorstellung zunichtemachte, dass diesen weltverschlingenden Monstern nichts entkommen könne – ja, dies widerspricht Albert Einsteins Relativitätstheorie, die besagt, dass Schwarze Löcher nur wachsen können. Das austretende Material wird als Hawking-Strahlung bezeichnet, eine Art „ Schwarzlochglühen “.

Dann, vor etwa zwei Jahren, entdeckten Heino Falcke, Michael Wondrak und Walter van Suijlekom zwei wichtige Dinge. Erstens können auch weit jenseits des Ereignishorizonts neue Teilchen entstehen. Und dies führte zur zweiten Erkenntnis: Die Hawking-Strahlungsemission betrifft nicht nur Schwarze Löcher, sondern praktisch alles im Universum , von Sternen bis zum menschlichen Körper. Mit anderen Worten: Das gesamte Universum wird verdunsten oder zerfallen, wie die Physiker es nennen, sofern alles andere unverändert bleibt.

Damals errechnete das Trio, dass der Zerfallsprozess des Universums ^10–1.100 Jahre dauern würde. Nun haben sie einige Details dieser Berechnungen angepasst und sind auf eine viel niedrigere Zahl gekommen, nämlich etwa 10 ⁷⁸ Jahre.

Schema des Mechanismus der Erzeugung von Gravitationsteilchen in einer Schwarzschild-Raumzeit. [Bild: Michael F. Wondrak et al. - 10.48550/arXiv.2305.18521]

Verdunstung des Universums

Nach der Veröffentlichung ihrer ursprünglichen Theorie erhielten die Forscher viele Fragen aus der wissenschaftlichen Gemeinschaft und von außerhalb, vor allem dazu, wie lange der Prozess dauern würde. Der jetzt veröffentlichte neue Artikel versuchte hauptsächlich, diese Frage zu beantworten.

Etwas überraschend ist, dass Neutronensterne und stellare Schwarze Löcher die gleiche Zeit zum Zerfall benötigen: ¹⁰⁶⁷ Jahre. Dies ist unerwartet, da Schwarze Löcher ein stärkeres Gravitationsfeld haben, was dazu führen sollte, dass sie schneller verdampfen. „Aber Schwarze Löcher haben keine Oberfläche“, sagte Michael Wondrak. „Sie absorbieren einen Teil ihrer eigenen Strahlung wieder, was den Prozess hemmt.“

Sie berechneten auch, wie lange es dauert, bis der Mond und ein Mensch durch Hawking-ähnliche Strahlung verdunsten. Es sind ^10,90 Jahre, eine so lange Zeit, dass sie praktisch keine Rolle spielt, da es andere Prozesse gibt, die den Menschen, den Mond und sogar die Erde schneller verschwinden lassen.

Schließlich wurde das Ende des Universums auf etwa ¹⁰⁷⁸ Jahre geschätzt, wenn wir nur die Hawking-Strahlung berücksichtigen. Dies ist die Zeit, die Weiße Zwergsterne, die beständigsten Himmelskörper, benötigen, um aufgrund der Hawking-Strahlung zu zerfallen.

„Indem wir diese Art von Fragen stellen und uns Extremfälle ansehen, wollen wir die Theorie besser verstehen und vielleicht können wir eines Tages das Geheimnis der Hawking-Strahlung lüften“, sagte Professor Walter van Suijlekom.

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