Когда массивная звезда не может производить достаточно энергии, чтобы противостоять своему весу, результатом часто является нейтронная звезда, которая стабилизируется квантово-механическими эффектами, скажем, при достаточной массе, чтобы преодолеть такие эффекты, она становится черной дырой. Интересно, может ли он терять энергию, пока не превратится в нейтронную звезду? Если нет, то почему?
Интересно, может ли он терять энергию, пока не превратится в нейтронную звезду? Если нет, то почему?
Сейчас нет, потому что из черной дыры ничего не выходит . Чтобы потерять энергию/массу, что-то должно уйти, излучение или частицы, и ничего не может уйти, кроме излучения Хокинга с горизонта, высасывающего энергию из черной дыры. Это слишком слабо , чтобы вписываться в картину, если только кто-то не говорит о конце времени Вселенной, тогда да, это может произойти.
Сценарий с двумя черными дырами, падающими друг на друга и теряющими энергию в гравитационных волнах ( эксперимент LIGO ), все равно создаст новую черную дыру, из которой не останется ничего существенного. Я не знаю, может ли существовать предельное условие, когда гравитационное излучение достаточно велико, но общей массы недостаточно для образования новой черной дыры. Я подозреваю, что нет.
Нет, не может.
Анна права в том, что в большинстве случаев ЧД не может терять энергию или эквивалентную массу. Но это возможно при некоторых условиях, как писала Анна, например, при излучении Хокинга, и когда две ЧД сливаются, общая масса будет меньше суммы двух, потому что они теряют энергию на гравитационное излучение.
Но в обоих этих случаях размеры ЧД соответственно изменяются, поэтому они остаются ЧД. Для излучения Хокинга масса уменьшается, но тогда ЧД становится меньше и остается ЧД. До самого конца, когда он настолько мал и так быстро испаряется, что взрывается, очень быстро испуская излучение Хокинга. Тогда он перестает существовать. Скорость распада хорошо известна, это функция размера/массы, и по мере того, как они становятся меньше, они распадаются быстрее. Большие ЧД, подобные той, что находится в центре нашего Млечного Пути, могут существовать сотни миллиардов или триллионы лет.
Для объединенных ЧД результирующая объединенная ЧД становится более массивной, но и больше. Поскольку масса ЧД пропорциональна площади горизонта (и, следовательно, квадрату радиуса), которая пропорциональна энтропии, а общая энтропия должна увеличиваться, масса и энтропия увеличиваются, скажем, при объединении двух равных ЧД, но радиус увеличивается не больше, чем квадратный корень из того, что увеличивается масса и энтропия, поэтому она всегда остается ЧД, как слитая. На самом деле этот тип расчета (я упростил, но это верно для всех случаев, что она всегда остается ЧД плюс любое гравитационное излучение, которое она испускает) использовался для определения максимального гравитационного излучения, которое может быть испущено, поскольку полная энтропия не может уменьшиться. [например, если ЧД не останется и все исчезнет в виде гравитационного излучения или чего-то еще, энтропия понизится - на единицу площади ЧД имеет максимально возможную энтропию]. См. Бинарные BH и слияния, например,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole
Процент от общей массы/энергии ЧД, выделившейся в гравитационных волнах при первом обнаружении LIGO, составил около 5%. Возможные пределы были рассчитаны, как я описал выше, и они варьируются в зависимости от кинематических параметров, вращения и заряда, если таковые имеются, но они могут варьироваться от примерно 27% до более чем 50% (и я не помню точных цифр для макс. ).
Что касается формирующейся в последнем случае нейтронной звезды, то оставшийся радиус (возможного горизонта) всегда будет меньше (например, для сферически-симметричного, но и для керровского типа) радиуса Шварцшильда, а значит, уже будет ЧД .
Так что нет, ничего, кроме ЧД или ничего не осталось.
Пагода
Куильо