A fekete lyukak párolgása
Hawking viszont azt vizsgálta, mi történik, ha a fekete lyukakat nemcsak az általános relativitáselmélet, hanem a kvantummechanika törvényei alapján is értelmezzük. Elméletében – amely Jacob Bekenstein munkájára épült – kombinálta a termodinamika és a kvantumfizika alapvetéseit azzal a feltételezéssel, hogy a fekete lyukak hőt sugározhatnak az űrbe. E folyamat során a fekete lyuk folyamatosan veszít tömegéből, sugárzása gyorsul, végül pedig elpárologhat, akár egy kisebb robbanással is.
Ebből adódóan a fekete lyukak mégis energiát bocsátanak ki – ezt nevezik ma Hawking-sugárzásnak. Egy Nap-tömegű vagy annál nagyobb fekete lyuk esetében a teljes elpárolgás hosszabb ideig tartana, mint maga az univerzum kora. De Hawking feltételezte, hogy az ősrobbanás idején nagyon apró, úgynevezett primordiális fekete lyukak is keletkezhettek, amelyek már rég megsemmisültek. Egy ilyen robbanás a maga egymillió egymegatonnás hidrogénbomba erejével bár csillagászatilag szerénynek számít, mégis elképesztő energiát jelent.
Az információ paradoxonja
A Hawking-sugárzás elméletének megszületése egy újabb rejtélyt is felszínre hozott: ha a fekete lyukak végleg elpárolognak, velük tűnik el minden információ is, amit valaha elnyeltek. Ez szembemegy a kvantummechanika alapvetésével, miszerint az információ nem semmisülhet meg. Hawking élete végéig ezt a paradoxont próbálta megfejteni.
2015-ben például arról beszélt, hogy talán mégis van mód arra, hogy információ kiszökjön a fekete lyukakból – akár egy féregjáraton át –, sőt, az sem kizárt, hogy máshová, akár egy másik univerzumba távozhat.
Az elmélet hatása és újabb bizonyítékok nyomában
Hawking halála után munkatársai tovább finomították az elméletet, szerintük a fekete lyukak által elnyelt információ nem vész el, hanem valamilyen formában „visszaöklendeződik”. 2024-ben fizikusok újabb ötlettel álltak elő: az elnyelt információ hullámokat kelthet a téridő szerkezetében, amelyeket a gravitációs hullámok észlelésével ki lehet mutatni.
Mindezt figyelembe véve közvetlen bizonyítékot még nem találtak sem a fekete lyukak felrobbanására, sem az ősi, piranjányi méretű variánsaira, mégis a James Webb-űrtávcső már észlelt egy olyan ősi galaxist, amelyet ezek a rejtélyes fekete lyukak is megmagyarázhatnak.
