Si un agujero negro irradia energía, como por ondas de gravedad, ¿eso significa que eventualmente puede morir y, de ser así, cómo sería?

En primer lugar, si bien es cierto que los agujeros negros emiten energía, esto generalmente no tiene la forma de ondas gravitacionales.

La energía que se pierde de los agujeros negros tiene la forma de Radiación Hawking, un efecto cuántico que resulta del hecho de que los pares de partículas materia-antimateria tienen una cierta probabilidad de ser creados en cualquier momento, en cualquier punto del universo. Normalmente, estas partículas se aniquilarían antes de que haya alguna posibilidad de que sean detectadas. Sin embargo, en el caso especial de que se cree un par en el horizonte de eventos de un agujero negro, una partícula puede encontrarse fuera del horizonte de eventos y ser capaz de escapar del agujero negro, mientras que la otra se encuentra dentro del horizonte de eventos y está condenada a caer. en ello. En este caso, la partícula escapada parecerá haber sido “emitida” por el agujero negro, por lo que lleva consigo un poco de la masa del agujero negro (o energía, calculada usando E = mc ^ 2). Esta tasa de esta radiación aumenta a medida que disminuye el radio del agujero negro, y a medida que la radiación da como resultado una disminución en la masa del agujero negro, también da como resultado una disminución en su radio. Esto significa que la tasa de emisión de radiación de Hawking desde un agujero negro crece exponencialmente, lo que hace que el horizonte de eventos se reduzca exponencialmente: cuanto más pequeño es un agujero negro, más rápido disminuye su tamaño. Este proceso continúa hasta que el agujero negro tiene menos de aproximadamente 1/4 de gramo en masa, momento en el cual las matemáticas que rigen la radiación se descomponen y el agujero negro explotará en una gran explosión final de radiación (igual a millones de bombas nucleares). )

Vale la pena señalar que un agujero negro con unas pocas veces la masa de nuestro sol tardaría mucho más que la edad actual del universo en llegar a esta etapa, por lo que la única posibilidad de que un agujero negro se irradie sería en el caso de un agujero negro “primordial”, un agujero negro de masa mucho más pequeña creado cerca del nacimiento del universo. Tal agujero negro que comenzó con una masa de alrededor de 1 * 10 ^ 12 kg estaría llegando a su etapa final ahora

Un agujero negro emite radiación de Hawking que son realmente poderosas. Si un agujero negro deja de “comer”, es decir, deja de atraer materia, tal vez cuando no hay nada cerca, se acerca a su final. Debido a la emisión constante de esta radiación, comienza a perder su masa. Cuando toda su masa se ha emitido como radiación, simplemente deja de existir. Se podría decir que se ‘vaporiza’ en el aire (no es que haya aire cerca, pero entiendes lo que quiero decir).

En términos técnicos, un agujero negro ‘se evapora’. Cerca del final de su vida útil, se produce una liberación abrupta de toda su masa y, por lo tanto, energía, como la Radiación de Hawking, y esto provoca una espectacular explosión de rayos Gamma.

La materia en un agujero negro se ‘pierde’ debido a la interacción con las Antipartículas y la Radiación de Hawking es la partícula positiva del par partícula-antipartícula que surgió cerca del agujero negro.

Gracias por leer esta respuesta!

Para leer más así, ¡sígueme! Anshit Singh.

Salud.

Parecería bancarrota: primero gradual, luego todo a la vez . Los agujeros negros con mucho menos de 10 ^ 15 gramos de masa no pueden sobrevivir a la vida actual del universo, si se formaron muy temprano (agujeros negros primordiales). La radiación saldría principalmente en partículas de baja energía y fotones.

Pero como la temperatura aumenta a medida que la masa se contrae , habría una explosión final de rayos gamma y partículas altamente energéticas.

A menos que un agujero negro tenga una masa inferior al 0,8% de la Tierra, absorbe más radiación cósmica de fondo de microondas que la que emite en la radiación de Hawking.

La potencia de radiación de Hawking para un agujero negro de masa solar es de apenas 10–28 vatios.

Astronomía general / Agujeros negros / Radiación de Hawking

Si. Se cree que la radiación de Hawking emitida por un agujero negro se genera a partir de la masa interna. Y cuanto más grande es un agujero negro, menos eficiente es esa salida: un agujero negro dos veces más grande emite menos del doble de radiación.

Entonces, cuanto más pequeño se hace un agujero negro, más rápido se reducirá. En teoría, las etapas finales de la muerte de un agujero negro serían un faro increíblemente brillante de radiación dura muy parecida a una explosión.

También en teoría, ninguna masa quedaría atrás. Un agujero negro requiere densidad, no una determinada masa. Una vez que se convierte en un agujero negro, la densidad es infinita, por lo que podría contener solo un miligramo de masa y seguir irradiando hasta que cada último trozo de masa se convierta en energía.

Esta es realmente una buena pregunta, e imagino que te estás refiriendo específicamente a las ondas gravitacionales y no a la radiación de Hawking. La pérdida de energía debido a dos agujeros negros que orbitan entre sí se irradia a través de ondas gravitacionales, equivalente a aproximadamente una masa solar. Sin embargo, esta pérdida de energía es puramente la pérdida de energía proveniente de la energía cinética de los dos agujeros negros que orbitan entre sí, no de su masa en reposo. Lo que te da una idea de cuánta energía se necesita para influir en la gravedad.

Para la pérdida de masa en reposo, solo Hawking Radiation puede hacer eso.

Me encantaría confirmar esto, así como una pregunta de seguimiento. Si los agujeros negros son un ejemplo extremo de radiación de energía debido a ondas gravitacionales, ¿significa esto que todos los cuerpos astronómicos en órbita decaen lentamente sus órbitas por ondas gravitacionales de radiación? ¿Solo en una escala mucho menor?

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