Что происходит, когда черная дыра умирает?

Он просто исчезает в космосе, не оставляя после себя ничего, или выбрасывает какой-то материал?

Кроме того, говоря больше о черных дырах, насколько я понимаю термин « температура », он определяется количеством кинетической энергии частиц тела, и из того, что я читал, внутри черной дыры нет никаких частиц, Я знаю, что можно определить температуру черной дыры, анализируя ее излучение Хокинга, но я не совсем понимаю, как термин «температура» можно применить к черной дыре. Означает ли это, что все, что находится внутри черной дыры, обладает кинетической энергией? Пережили ли уже физики смерть какой-либо обычной черной дыры (под обычными я подразумеваю черные дыры космических размеров, а не микро-черные дыры, созданные в лабораториях)? Кроме того, где форма излучения Хокинга? Потому что, если она выпущена черной дырой, держу пари, она должна была образоваться за горизонтом событий, но как именно?

Черные дыры умирают, но постепенно. Ваш вопрос немного разрознен, пожалуйста, старайтесь задавать только один вопрос в сообщении.
Температура ЧД тесно связана с ответом, поэтому эти части весьма актуальны. Я предлагаю удалить последние 2 предложения, в частности, потому что на них есть ответы в других вопросах.
Есть ли доказательства того, что черная дыра перестает накапливать массу?

Ответы (2)

Для описания последних стадий испарения черной дыры потребуется теория квантовой гравитации, а такой теории на данный момент не существует. Так что на ваш вопрос нельзя ответить: мы просто не знаем, что происходит, когда черная дыра исчезает.

Я видел презентацию (боюсь, у меня нет ссылки), где заключительные стадии испарения были рассчитаны с использованием модели, основанной на теории струн, и испаряющаяся черная дыра превратилась в сильно возбужденную струну. Быстрый Google находит различные связанные статьи, такие как эта , но я подозреваю, что теория недостаточно хорошо понята, чтобы эти расчеты были чем-то большим, чем предположение.

Если вы помните тот разговор, @JohnRennie, я хочу увидеть этот расчет...
@riemannium Я искал это, но безуспешно. Это было более десяти лет назад, поэтому я боюсь, что шансы найти его сейчас минимальны.
Ну может это на обратном пути машина? Нет автора или подсказки, чтобы отследить его?
@JohnRennie - правильно ли, что возбуждение струны коррелирует с ее массой и длиной? Если да, то какие типы событий будут связаны с сильно возбужденной струной в этой ситуации. Будет ли много гравитационных волн или другой излучаемой вовне энергии (например)?

Итак, давайте начнем с первой части вашего вопроса: черные дыры излучаются в результате знаменитого процесса Хокинга. Излучение Хокинга интерпретировалось по-разному, например, как рождение пар вблизи черной дыры, туннелирование из черной дыры, и почти любой другой физик найдет хороший способ объяснить это. Какова температура черной дыры? По сути, это неправильное название температуры квантового поля сразу за пределами черной дыры, а температура измеряется на очень большом расстоянии от черной дыры. Поэтому, когда люди говорят о температуре черной дыры, они на самом деле имеют в виду, что квантовое поле, которое живет вокруг черной дыры, ведет себя так, как если бы это было некое тепловое поле с некоторой температурой, которая на самом деле пропорциональна поверхностной гравитации черной дыры, т.е. Т κ , где κ поверхностная гравитация черной дыры.

То, как черная дыра испаряется, в основном происходит из-за процесса образования пар очень близко к поверхности черной дыры. Люди получают эту отрицательную энергетическую частицу из-за аргументов в пользу сохранения энергии. Был также комментарий о том, что частицы с отрицательной энергией не наблюдались. Частицы с отрицательной массой, попадающие в черную дыру, имеют отрицательную массу по отношению к наблюдателю снаружи. Это более серьезное математическое требование, называемое энергией убийства, которое должно быть отрицательным. Процесс создания пары происходит не на черной дыре и не в ней, это эффект квантовой механики в области, близкой к черной дыре.

Что касается вашего вопроса о черных дырах в лабораториях, то, боюсь, это не совсем так. Черные дыры не были созданы в лабораториях.

Итак, переходя к вашему последнему вопросу: что происходит, когда умирает черная дыра, мы еще не знаем. Существует проблема, называемая информационным парадоксом, которая, по-видимому, определяет, что происходит с черной дырой, когда она достигает конца своей жизни. Первый аргумент состоит в том, что черная дыра полностью испаряется при сильном взрыве. Другой аргумент заключается в том, что он становится небольшим объектом размером с Планка с большим количеством вырожденной информации, называемой остатком. Останки давно изучаются и люди осознали свои проблемы. Возможны состояния, в которых черная дыра становится стабильной после достижения определенного размера (но если это правда, это может иметь серьезные космологические последствия). Конечное состояние черной дыры пока остается нерешенным и экзотическим.

Возможно, черная дыра могла просто выпустить вспышку света, когда собиралась покинуть вселенную.