¿Qué pasaría si un agujero negro se evaporara completamente debido a la radiación de Hawking? ¿Terminaríamos con una fuente puntual extremadamente caliente y extremadamente densa igual al Big Bang?

No, a medida que el Agujero Negro (BH) se evapora, pierde masa. En los momentos finales de la vida de BH, convierte esa masa en fotones de rayos gamma de alta energía. Al final no hay masa en ese lugar. Solo fotones corriendo lejos.

Una cosa para recordar es que el universo primitivo no era un BH. No importa cuán denso hagas toda la masa / energía en el universo al reducir el tamaño del universo, sigue siendo una densidad bastante uniforme en todo el universo. Para que se forme un BH, no solo necesita una masa crítica dentro de un volumen dado, sino que necesita una densidad menor fuera de ese volumen para permitir que se forme el Horizonte de eventos (EH). Sin este gradiente de densidad de energía y, por lo tanto, de gravedad, no hay EH. No EH entonces no hay agujero negro. Siempre advierto a las personas que vean el universo primitivo como un agujero negro porque las observaciones muestran que no fue así aunque una mirada superficial a la descripción pudiera implicarlo.

Pregunta respondida : ¿Qué pasaría si un agujero negro se evaporara completamente debido a la radiación de Hawking? ¿Terminaríamos con una fuente puntual extremadamente caliente y extremadamente densa igual al Big Bang?

Nada de eso … Estos son los pensamientos de Hawking sobre el asunto:

Como un agujero negro emite esta radiación térmica, uno esperaría que perdiera masa. Esto a su vez aumentaría la gravedad de la superficie y aumentaría la tasa de emisión. Por lo tanto, el agujero negro tendría una vida finita del orden de 10 [matemáticas] ^ {71} [/ matemáticas] ( M [matemáticas] _⊙ [/ matemáticas] / M ) [matemáticas] ^ {- 3} [/ matemáticas ] s. Para un agujero negro de masa solar, esto es mucho más largo que la edad del Universo. Sin embargo, podría haber agujeros negros mucho más pequeños que se formaron por fluctuaciones en el Universo temprano. Cualquier agujero negro de masa de menos de 10 [matemáticas] ^ {15} [/ matemáticas] g ya se habría evaporado. Cerca del final de su vida útil, la tasa de emisión sería muy alta y se liberarían aproximadamente 10 [math] ^ {30} [/ math] erg en los últimos 0.1 s. Esta es una explosión bastante pequeña para los estándares astronómicos, pero es equivalente a aproximadamente 1 millón de bombas de hidrógeno de 1 Mton .

Fuente: ¿Explosiones de agujeros negros? ( SW Hawking , Nature, marzo de 1974)

Ningún agujero negro tendrá una pérdida neta de masa en un tiempo muy muy muy largo. La energía de radiación de fondo es demasiado alta. La radiación de Hawking es mucho más baja, por lo que no perderán masa hasta que el universo se haya expandido lo suficiente como para reducir el nivel actual de 2.7 kelvin MUCHO. Cuando los agujeros negros finalmente se evaporen, terminarán como fotones energéticos “altos”, pero la cantidad de energía liberada será como un pedo en comparación con una gran explosión.

Hmmm … nunca pensé en esto … de esta manera.

Imaginemos que tenemos un agujero negro que tiene la masa de nuestro sol; lo cual es posible si se forma un agujero negro a través de un catastrófico … evento. (similar a los posibles, micro agujeros negros … la gente habla de …) y está aislado, por lo que la radiación de Hawking continúa durante mucho, mucho tiempo (no te quedes despierto para ese evento …).

Luego, a medida que se evapora, perderá masa y el horizonte de eventos se reducirá. llegará un momento en que el horizonte de eventos sea … ¿qué es?

Lo que necesitamos es un experto. La pregunta clave es la naturaleza de la masa contenida dentro de un agujero negro. A medida que el horizonte de eventos se encoge, ¿hay un momento ‘mágico’ cuando el agujero negro de repente se vuelve visible como una masa ordinaria? Si es así, nunca podremos tener agujeros negros microscópicos … (aunque las autoridades los discuten …).

¿Cuál es ese punto mágico en el que el agujero negro se detiene … siendo un agujero negro … y ‘estalla en un estallido de rayos gamma …’ o algo así?

Míralo de esta manera.

Crecimiento. Supuestamente un crecimiento en línea recta desde el llamado agujero negro microscópico, ya que atrae cerca de la materia … y crece … y crece … hasta … ¡hey, nunca se detiene!

Contracción. Aislar el agujero negro y … ¿qué? alcanza ese punto mágico cuando NO es un agujero negro?

¡Ayuda! (como dijo una vez Beatle ..) ¡Ayuda!

La velocidad de evaporación de un agujero negro está inversamente relacionada con su masa. Entonces, cuanto más grande es el agujero negro, más lento se evapora a través de la radiación de Hawking. Por el contrario, cuanto más pequeño se hace un agujero de bloque, más rápido * se evapora (y la tasa es exponencial). Como tal, cuando se vuelven lo suficientemente pequeños, salen muy rápido con una explosión bastante grande (en su mayoría rayos gamma). Pero el resultado final es que tienes MUCHOS fotones energéticos alejándose de un espacio vacío.

La tasa de evaporación de los agujeros negros es inversamente proporcional a la masa, por lo que si el BH tuviera la masa necesaria para tener tanta energía como el Big Bang, la radiación de Hawking o la radiación δ tendrían un efecto muy pequeño, lo que haría imposible que el BH se evaporara instantáneamente , se evaporaría muy lentamente hasta que tuviera muy poca masa, luego se evaporaría muy rápido liberando mucha energía y fotones de radiación γ de rápido movimiento, no tanta energía como el Big Bang.

Después de que no existe

Si un agujero negro se evapora, no hay masa en él.