Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

Fordító: Zsuzsanna Lőrincz Lektor: Péter Pallós

Black holes are among the most destructive objects in the universe.

A fekete lyukak a világegyetem legpusztítóbb objektumai közé tartoznak.

Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,

Bármi, ami túl közel kerül a fekete lyuk középponti szingularitásához,

be it an asteroid, planet, or star,

legyen az aszteroida, bolygó vagy csillag,

risks being torn apart by its extreme gravitational field.

a fekete lyuk iszonyatos erejű gravitációs mezője szétszakíthatja.

And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,

Ha a közeledő tárgy keresztezi a fekete lyuk eseményhorizontját,

it’ll disappear and never re-emerge,

akkor beleesik, és sohasem szabadul.

adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.

A folyamat során az objektum növeli a fekete lyuk tömegét és sugarát.

There is nothing we could throw at a black hole

Semmit sem tudnánk hozzávágni egy fekete lyukhoz,

that would do the least bit of damage to it.

amitől a legcsekélyebb mértékben is sérülne.

Even another black hole won’t destroy it–

Egy másik fekete lyuk sem pusztítja el –

the two will simply merge into a larger black hole,

a kettő egyszerűen összeolvad egy még nagyobb fekete lyukká,

releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.

energiát kisugározva a keletkező gravitációs hullámok formájában.

By some accounts,

Egyes feltevések szerint lehetséges,

it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes

hogy a nagyon távoli jövőben

a világegyetem kizárólag fekete lyukakból fog állni.

in a very distant future.

And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.

Mégis, talán van rá mód, hogy eltűnjenek, vagy "elpárologjanak" ezek az objektumok.

If the theory is true,

Ha az elmélet igaz,

all we need to do is to wait.

nem kell mást tennünk, mint várni.

In 1974,

1974-ben

Stephen Hawking theorized a process

Stephen Hawking vetette fel, hogy egy bizonyos folyamat következtében

that could lead a black hole to gradually lose mass.

a fekete lyuk fokozatosan tömeget veszít.

Hawking radiation, as it came to be known,

A Hawking-sugárzás, ahogy később ismertté vált,

is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.

a vákuumfluktuáció elnevezésű bizonyítható jelenségen alapul.

According to quantum mechanics,

A kvantummechanika szerint

a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.

a téridő egy adott pontja több lehetséges energiaállapot között ingadozik.

These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction

Az ingadozás oka, hogy folyamatosan keletkeznek és szűnnek meg

of virtual particle pairs,

virtuális részecskepárok,

which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.

amelyek egyik tagja részecske, a másik ellentétes töltésű antirészecske.

Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,

Alapesetben egymással ütközve gyorsan megsemmisítik egymást,

preserving the total energy.

így a teljes energia változatlan marad.

But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?

De mi történik, ha közvetlenül az eseményhorizont szélén bukkannak fel?

If they’re positioned just right,

Ha jó helyen keletkeznek,

one of the particles could escape the black hole’s pull

az egyik részecske elszökhet a fekete lyuk vonzásából,

while its counterpart falls in.

a másik pedig belezuhan.

It would then annihilate another oppositely charged particle

Ott az eseményhorizonton belül

megsemmisít egy ellentétes töltésű másik részecskét,

within the event horizon of the black hole,

reducing the black hole’s mass.

tehát csökkenti a fekete lyuk tömegét.

Meanwhile, to an outside observer,

A külső megfigyelő úgy észleli,

it would look like the black hole had emitted the escaped particle.

mintha a fekete lyuk sugározná ki magából az elszökött részecskét.

Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,

Így a fekete lyuk, ha nem nyel el további anyagot és energiát,

it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.

részecskéről részecskére, gyötrelmes lassúsággal elpárolog.

How slow?

Mennyire lassan?

A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.

A választ a fizika egyik ága, a feketelyuk-termodinamika adja meg.

When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,

Amikor a tárgyak vagy az égitestek energiát adnak le környezetüknek,

we perceive that as heat,

ezt hő formájában észleljük,

and can use their energy emission to measure their temperature.

és az energiakibocsátást felhasználhatjuk hőmérsékletük megmérésére.

Black hole thermodynamics

A feketelyuk-termodinamika szerint

suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.

hasonlóképpen a fekete lyuk hőmérsékletét is meghatározhatjuk.

It theorizes that the more massive the black hole,

Az elmélet szerint minél nagyobb tömegű a fekete lyuk,

the lower its temperature.

annál alacsonyabb a hőmérséklete.

The universe’s largest black holes

A világegyetem legnagyobb fekete lyuka

would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,

10⁻¹⁷-en kelvin nagyságrendű hőt ad le,

very close to absolute zero.

ami nagyon közel van az abszolút nulla fokhoz.

Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta

A Vesta aszteroidához hasonló tömegű fekete lyuk hőmérséklete

would have a temperature close to 200 degrees Celsius,

200 Celsius-fok körül lehet,

thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation

tehát Hawking-sugárzás formájában rengeteg energiát bocsát ki

to the cold outside environment.

hideg környezetébe.

The smaller the black hole,

Minél kisebb a fekete lyuk,

the hotter it seems to be burning–

annál forróbban sugároz,

and the sooner it’ll burn out completely.

és annál gyorsabban kiég.

Just how soon?

Mennyire gyorsan?

Well, don’t hold your breath.

Hát, nem mostanában!

First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,

A fekete lyukak egyrészt gyorsabban nőnek, illetve nyelik el az anyagot és energiát,

more quickly than they emit Hawking radiation.

mint amennyire intenzív a Hawking-sugárzás.

But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,

Ha egy Nap tömegű fekete lyuk nem növekedne tovább,

it would take 10 to the 67th power years–

akkor is 10⁶⁷-iken évbe telne –

many many magnitudes longer than the current age of the Universe—

a világegyetem életkoránál nagyságrendekkel több időbe –,

to fully evaporate.

míg elpárologna.

When a black hole reaches about 230 metric tons,

Amikor a fekete lyuk tömege 230 tonnára csökken,

it’ll have only one more second to live.

még egy másodpercig létezhet.

In that final second,

Az utolsó pillanatban

its event horizon becomes increasingly tiny,

eseményhorizontja nagyon apróra összehúzódik,

until finally releasing all of its energy back into the universe.

majd teljes energiáját átadja a világegyetemnek.

And while Hawking radiation has never been directly observed,

Bár a Hawking-sugárzást mind ez ideig nem sikerült megfigyelni,

some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky

néhány tudós úgy véli, az égen megfigyelhető egyes gamma-felvillanások

are actually traces of the last moments

az idők hajnalán keletkezett

of small, primordial black holes formed at the dawn of time.

kis tömegű, ősi fekete lyukak utolsó pillanatai lehetnek.

Eventually, in an almost inconceivably distant future,

Az elképzelhetetlenül távoli jövőben

the universe may be left as a cold and dark place.

a világegyetem végül hideg és sötét hellyé válhat.

But if Stephen Hawking was right,

De ha Stephen Hawkingnak igaza van,

before that happens,

akkor mielőtt ez bekövetkezne,

the normally terrifying and otherwise impervious black holes

az amúgy félelmetes és könyörtelen fekete lyukak

will end their existence in a final blaze of glory.

ragyogó fényben fejezik be létezésüket.