Hänen kollegansa julkaisivat juuri Stephen Hawkingin lopullisen lehden esipainettavassa arXiv-lehdessä. Ryhmä oli saanut tutkimuksen päätökseen muutama päivä ennen Hawkingin kuolemaa maaliskuussa.
Se oli kolmas sarjassa kirjoituksia, joissa käsiteltiin käsitettä, jonka Hawking vietti vuosikymmeniä pohtien: mustan aukon tiedon paradoksia. Näin se menee:
Mustat aukot ovat erittäin tiheitä, aika-avaruutta heikentäviä esineitä, jotka voivat muodostua, kun tähdet törmäävät tai jättilähteet romahtavat itseensä. Klassinen fysiikka viittaa siihen, että mikään ei voisi päästä mustasta aukosta, edes valoa. Mutta 1970-luvulla Hawking ehdotti, että mustissa reikissä voisi olla lämpötila ja että ne voisivat hitaasti vuotaa kvanttihiukkasia. Tämä "Hawkingin säteilyvaikutus" tarkoittaa, että lopulta musta reikä haihtuu, jättäen taakse tyhjiön, joka näyttää samalta jokaiselle haihtuneelle mustalle aukolle, riippumatta siitä, mitä se söi elinaikanaan.
Tämä idea aiheutti ongelman: Musta aukko nieli elinaikanaan paljon tietoa taivaankappaleiden muodossa, mutta minne nämä tiedot menivät? Fysiikan lait määräävät, ettei mitään tietoa pidä menettää: Jos tietoa on aiemmin ollut, meidän pitäisi pystyä palauttamaan se. Siksi paradoksi.
Vuonna 2016 Hawking ja hänen tiiminsä ehdottivat, että mustissa aukkoissa voisi olla "pehmeitä karvoja", jotka koostuvat fotoneista (kevyistä hiukkasista) tai gravitoneista (hypoteettisista painovoiman hiukkasista), jotka tallentavat ainakin osan näistä tiedoista, Live Science aiemmin kertoi. Nämä pehmeät karvat ympäröivät mustan aukon "tapahtumahorisonttia" - rajaa, jonka yli mikään, edes valo, ei pääse.
Uudessa lehdessä Hawking ja hänen tiiminsä löysivät mekanismin - joka perustuu vielä todistamattomiin oletuksiin - laskeakseen tietomäärän, jota pehmeät karvat voivat kantaa. "Se oli yhtä mieltä kuuluisasta kaavasta, joka on nyt kirjoitettu Stephenin hautakivelle", vanhempi kirjailija Andrew Strominger kertoi Live Sciencelle sähköpostissa. Kaava, johon hän viittaa, tunnetaan nimellä "Hawkingin yhtälö", ja se kuvaa kuinka mustat aukot lähettävät Hawkingin säteilyä.
Kun musta reikä nielee esineen, sen lämpötilan tulisi muuttua, mikä tarkoittaa myös sen entropian - tai sen hiukkasten häiriön - on muututtava (korkeammat lämpötilat tarkoittavat hiukkasten liikkumista nopeammin, mikä tarkoittaa enemmän häiriöitä). Uudessa tutkimuksessa Hawking ja hänen kollegansa osoittivat, että "pehmeät hiukset" voivat todellakin tallentaa mustan aukon entropian, The Guardianin mukaan.
Toinen Hawkingin kollegoista, Cambridgen yliopiston teoreettisen fysiikan professori Malcolm Perry kertoi The Guardianille, että myöhäinen fyysikko "tiesi työn lopputuloksen" ennen kuolemaansa ja että kun Perry selitti sen hänelle muutama päivä ennen, "hän yksinkertaisesti tuotti valtavan hymyn."
Vielä on vielä paljon tuntematonta siitä, kuinka nämä pehmeät hiukset tallentavat tietoja ja tallentavatko ne kaikki vai vain osan informaatiosta, jonka mustat aukot pilkkasivat.
"Tämä on erinomainen edistysaskel, mutta meillä on vielä paljon tehtävää", Strominger sanoi.
