Kiedy ludzie głodują, stają się szczupli i ostatecznie umierają; kiedy czarna dziura głoduje, również staje się cienka i umiera… ale robi to bardzo spektakularnie, w przypływie promieniowania Hawkinga.
Przynajmniej w taki sposób to rozumiemy dzisiaj (nie zaobserwowano jeszcze gnania czarnej dziury), a teoria może być również błędna.
Kosmolog, astrofizyk i fizyk Stephen Hawking wykazał w 1974 r., Że czarne dziury powinny emitować promieniowanie elektromagnetyczne o spektrum czarnego ciała; proces ten nazywany jest także parowaniem czarnej dziury. W skrócie, ten teoretyczny proces działa w ten sposób: pary cząstka-antycząstka są stale wytwarzane i szybko znikają (poprzez anihilację); pary te są parami wirtualnymi, a ich istnienie (jeśli można powiedzieć, że istnieje coś wirtualnego!) jest pewną konsekwencją zasady nieoznaczoności. Zwykle nie widzimy ani cząsteczek, ani antycząstek tych par, a wiemy o ich istnieniu jedynie dzięki efektom takim jak efekt Casimira. Jeśli jednak jedna taka wirtualna para pojawi się w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury, można ją przekroczyć, podczas gdy druga ucieka; i czarna dziura traci w ten sposób masę. Daleko od horyzontu zdarzeń wygląda to jak promieniowanie czarnego ciała.
Okazuje się, że im mniejsza masa ma czarna dziura, tym szybciej straci masę z powodu promieniowania Hawkinga; na samym końcu czarna dziura znika w intensywnym rozbłysku promieniowania gamma (ponieważ temperatura czarnej dziury rośnie wraz ze zmniejszaniem się). W najbliższym czasie nie zobaczymy żadnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej… nie tylko zapewne wciąż przybierają na wadze (przynajmniej z kosmicznego mikrofalowego tła), ale jedna zolowa dziura przejmie 10 ^ 67 lat do odparowania (wszechświat ma zaledwie 13 miliardów lat)!
Istnieje wiele zagadek dotyczących czarnych dziur i promieniowania Hawking; na przykład parowanie czarnej dziury przez promieniowanie Hawkinga wydaje się oznaczać, że informacja zostaje utracona na zawsze. Podstawową przyczyną tych zagadek jest to, że mechanika kwantowa i ogólna teoria względności - dwie najbardziej udane teorie w fizyce, kropka - są niekompatybilne i nie mamy żadnych eksperymentów ani obserwacji, które pomogłyby nam znaleźć sposób rozwiązania tej niezgodności.
Andrew Hamilton z Colorado University ma dobre wprowadzenie do tego tematu, podobnie jak Usenet Physics FAQ (często rozpoznawane przez skojarzenie z nim Johna Baeza).
Niektóre historie czasopisma Space Magazine, które obejmują promieniowanie Hawkinga, to Syntetyczny wydarzenie Black Hole Event Horizon utworzone w brytyjskim laboratorium, Jak uciec z czarnej dziury i Kiedy czarne dziury wybuchają: pomiar emisji z piątego wymiaru.
Czarne dziury, duże i małe, oraz Wielki Zderzacz Hadronów i Poszukiwanie Bozonu Higgsa to dwie obsady astronomiczne związane z promieniowaniem Hawkinga.
Źródła:
Uniwersytet Kolorado
ThinkQuest
University of California - Riverside
