Lỗ đen là một trong những vật thể có tính hủy diệt đáng sợ nhất trong vũ trụ. Bất cứ thứ gì tiến tới quá gần với điểm trung tâm đặc biệt, có thể là các tiểu hành tinh, hành tinh hoặc các ngôi sao đều có nguy cơ bị xé nát bởi trường hấp dẫn cực mạnh của nó. Và nếu vật thể tiếp cận tới lỗ đen vượt qua chân trời sự kiện (một mặt xung quanh lỗ đen được xác định bởi phương trình toán học), nó sẽ biến mất và không bao giờ xuất hiện trở lại. Những vật thể này sẽ hòa trộn và sáp nhập làm tăng thêm khối lượng lỗ đen và mở rộng bán kính của nó. Chúng ta chẳng thể ném bất cứ thứ gì vào trong lỗ đen để có thể gây ra một chút ảnh hưởng nào cho nó. Thậm chí, một lỗ đen khác cũng không thể phá hủy nó – hai lỗ đen sẽ chỉ đơn giản là hợp nhất lại thành một cái lỗ đen lớn hơn và giải phóng một chút năng lượng dưới dạng sóng hấp dẫn trong quá trình hợp nhất. Theo như một số tính toán, vũ trụ có thể dần dần chỉ còn bao gồm những lỗ đen trong một tươi lai xa xôi nào đó. Mà tuy nhiên, biết đâu có thể có cách nào đó để phá hủy, hoặc làm bốc hơi tất cả những vật thể này. Nếu mọi thứ hoạt động trên lý thuyết thì tất cả những gì chúng ta cần làm cũng chỉ là chờ đợi thôi.
Năm 1974, Stephen Hawking đã đưa ra giả thuyết về một quá trình có thể khiến một lỗ đen dần mất đi khối lượng. Bức xạ Hawking dựa trên một hiện tượng được gọi là dao động lượng tử của chân không. Theo cơ học lượng tử, một điểm nhất định trong không gian có thể dao động giữa nhiều trạng thái năng lượng. Những dao động này được thúc đẩy bởi việc tạo ra và phá hủy liên tục những cặp hạt ảo, bao gồm một hạt và một phản hạt mang điện tích trái dấu với nó.
Thông thường, hai hạt va chạm và trung hòa nhau ngay sau khi xuất hiện, bảo toàn tổng năng lượng. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng chỉ xuất hiện ở rìa chân trời sự kiện của một lỗ đen? Sẽ ra sao nếu chúng ở một vị trí vừa phải, nơi mà một trong số các hạt có thể thoát khỏi sự kéo vào của lỗ đen, trong khi phản hạt của nó thì rơi vào đó. Sau đó, hạt này sẽ trung hòa một hạt mang điện tích trái dấu khác ở trong vùng chân trời sự kiện, làm giảm khối lượng của lỗ đen. Trong khi đó, với một người quan sát từ bên ngoài, việc đó trông như là lỗ đen đã phát ra hạt đã thoát ra đó vậy.
Thế nên, nếu một lỗ đen không tiếp tục hấp thụ thêm vật chất và năng lượng, nó sẽ làm bốc hơi hết hạt này tới hạt khác với một tốc độ có thể chậm tới mức khó tin. Cụ thể hơn, chậm như thế nào? Theo như một cách lý giải từ vật lý, nhiệt động lực học lỗ đen có thể cho chúng ta câu trả lời.
Hằng ngày, khi những vật thể hoặc các thiên thể giải phóng năng lượng ra môi trường, chúng ta tiếp nhận nó như nguồn nhiệt, ta cũng có thể sử dụng việc chúng phát xạ năng lượng để đo chính nhiệt độ của chúng. Nhiệt động lực học lỗ đen gợi ý rằng chúng ta có thể dùng cách tương tự để xác định nhiệt độ của lỗ đen. Giả thuyết được đưa ra, rằng, lỗ đen càng lớn thì nhiệt độ của nó lại càng thấp. Những lỗ đen lớn nhất vũ trụ có thể tỏa ra nguồn nhiệt ở mức nhiệt tới rất gần với độ 0 tuyệt đối. Trong khi đó, một vật nếu có khối lượng như tiểu hành tinh Vesta có thể đạt tới nhiệt độ xấp xỉ 200 độ C, do đó nó giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ Hawking ra bên ngoài môi trường lạnh hơn. Lỗ đen càng nhỏ, khi đốt cháy sẽ càng nóng hơn, và bị đốt cháy một cách hoàn toàn trong thời gian nhanh hơn.
Vậy nhanh hơn như thế nào? Thứ nhất, hầu hết các lỗ đen tích tụ, hoặc hấp thụ vật chất và năng lượng trong một thời gian ngắn hơn quá trình mà chúng phát ra bức xạ Hawking. Nhưng ngay cả khi nếu một lỗ đen có khối lượng ngang với Mặt Trời ngừng mở rộng hay hấp thụ, sẽ mất một khoảng thời gian dài ơi là dài, thực sự lớn hơn rất nhiều lần so tuổi đời hiện tại của vũ trụ này để nó bốc hơi hoàn toàn. Khi một lỗ đen đạt tới khối lượng khoảng 230 tấn, nó sẽ chỉ còn một giây nữa để tồn tại. Ở một giây cuối cùng đó, chân trời sự kiện của nó sẽ ngày càng thu hẹp lại, cho đến khi nó hoàn toàn giải phóng năng lượng ra ngoài vũ trụ. Trong khi bức xạ Hawking vẫn còn chỉ trên lý thuyết và chưa bao giờ được quan sát một cách trực tiếp, một số nhà khoa học tin rằng những tia sáng gamma nhất định được phát hiện trên bầu trời thực ra chính là dấu vết ở những thời khắc cuối cùng của những lỗ đen nguyên thủy nhỏ bé mà đã hình thành từ những thời khắc đầu tiên nhất của vũ trụ.
Dần dần, ở một tương lai xa xôi nào đó mà chúng ta gần như không thể tưởng tượng được, vũ trụ có thể chỉ còn là một nơi đầy lạnh lẽo và tối tăm. Nhưng nếu như những gì Stephen Hawking đưa ra là đúng, trước khi điều trên xảy ra, những lỗ đen đầy đáng sợ và bí ẩn sẽ kết thúc sự tồn tại của chúng trong những giây phút cuối cùng. Biết đâu được?”
