Kolor czarnej dziury

Obracająca się czarna dziura powinna tworzyć i emitować cząstki. Stephen Hawking rozpoczął obliczenia udowadniające możliwość promieniowania jak i jego natężenie. Po ukończeniu obliczeń odkrył, że nie tylko obracająca się czarna dziura może emitować promieniowanie, ale i też nie obracająca się czarna dziura powinna emitować promieniowanie.

Według Hawkinga mechanika kwantowa daje nam odpowiedź w jaki sposób czarna dziura emituje cząstki. Według niego cząstki te nie pochodzą z czarnej dziury lecz z przestrzeni tuż poza horyzontem zdarzeń. Emitowanie cząstek wiąże się z pojawianiem wirtualnych par cząstek poza horyzontem. Mogą nimi być pary fotonów bądź grawitonów. Cząstki te odróżnia to, że nie można ich wykryć za pomocą detektora cząstek. Z zasady nieoznaczoności wynika także istnienie podobnych par wirtualnych cząstek materii, takich jak elektrony i kwarki. Cząstki wirtualne przechodzą szereg mechanizmów w wyniku czego otrzymują one określoną energię. Cząstka z wirtualnej pary, która otrzyma energię ujemną może wpaść do czarnej dziury i stać się cząstką rzeczywistą. Cząstka, która posiądzie energię dodatnią może także wpaść do czarnej dziury , bądź uciec z jej otoczenia i wtedy można ją zaobserwować jako cząstkę wypromieniowaną przez czarną dziurę.

Prędkość wypromieniowywania zależałaby od masy i temperatury czarnej dziury. Im mniejsza masa tym wyższa jej temperatura i prędkość „parowania” czarnej dziury. Czarna dziura o masie równej kilku masom Słońca miałaby temperaturę zaledwie jednej dziesięciomilionowej stopnia powyżej zera bezwzględnego. Średnia temperatura Wszechświata wynosi obecnie 2,7K i jest o wiele wyższa od temperatury takiej czarnej dziury. Zdolność pochłaniania promieniowania tej czarnej dziury byłaby wyższa od zdolności emitowania do tego momentu, gdy temperatura wszechświata będzie mniejsza od temperatury czarnej dziury.

Wiemy, że niektóre czarne dziury o ogromnych masach prawie nic nie emitują. A taka czarna dziura o masie miliarda ton potrafiłaby emitować energię o mocy około dziesięciu tysięcy megawatów. Trudno taki obiekt nazwać czarną dziurą gdyż w rzeczywistości jest on rozżarzony do białości.

Tutaj także ciekawe info: Przedszkole Wrocław