¿Cómo sería la “muerte” de un agujero negro? He leído que los agujeros negros pierden masa debido a la radiación de Hawking (“evaporación”). ¿Es posible que un agujero negro pierda toda su masa?

Como nada puede escapar de la atracción gravitacional de un agujero negro, se pensó durante mucho tiempo que los agujeros negros son imposibles de destruir. Pero ahora sabemos que los agujeros negros en realidad se evaporan, devolviendo lentamente su energía al Universo. Stephen Hawking propuso esto usando las leyes de la mecánica cuántica para estudiar la región cerca de un horizonte de agujero negro.

La teoría cuántica, que describe el comportamiento de la materia en las escalas más pequeñas, predice que se crean y destruyen continuamente pequeños pares de partículas en escalas subatómicas, la mayoría de los cuales son fotones. El opuesto del fotón es un fotón mismo. Algunos de los fotones así creados tienen una posibilidad muy pequeña de escapar antes de ser destruidos. Para un observador, es como si el horizonte de eventos estuviera brillando. Según Hawking, “los agujeros negros no son realmente negros después de todo: brillan como un cuerpo caliente, y cuanto más pequeños son, más brillan”. La famosa teoría de Hawking dice que la temperatura de un agujero negro varía inversamente a su masa. La energía arrastrada por el resplandor disminuye la masa del agujero negro hasta que desaparece por completo.

Desafortunadamente, este brillo es demasiado débil para captarlo aquí en la Tierra y, por lo tanto, la predicción de Hawking se limita principalmente a la teoría. Incluso entonces, este brillo es totalmente irrelevante para cualquiera de los agujeros negros que se sabe que existen en el Universo. La temperatura del resplandor es cercana a cero, más baja que la radiación cósmica de microondas que es 2.73K, por lo que la pérdida de energía es insignificante. Esto significa que los agujeros negros que son masivos realmente ganarán masa ya que su temperatura sería menor que la temperatura de CMB, al ganar más energía de los fotones de CMB que están capturando de lo que irradiarían en la radiación de Hawking. Por otro lado, la temperatura del CMB continuará disminuyendo con el tiempo, acercándose a 0 K, por lo que eventualmente todos los agujeros negros se evaporarán. El tiempo necesario para que esos agujeros negros pierdan su masa es inimaginablemente largo, como muchos miles de millones de veces la edad del universo. Sin embargo, si existieran agujeros negros mucho más pequeños en el Universo, los hallazgos de Hawking habrían sido catastróficos. Un pequeño agujero negro desaparecería en un destello brillante en menos de un segundo, pero un agujero negro con la masa de nuestro Sol tardaría varios billones de veces más que la edad del universo mismo en evaporarse. Esto claramente hace que la detección de la radiación de Hawking en el espacio sea casi imposible. Los astrónomos han estado buscando la muerte de pequeños agujeros negros que podrían haberse formado en el Big Bang, pero hasta ahora no han encontrado ninguno.

Todo dicho y hecho, el final es seguro. Con el tiempo, la adición continua de antipartículas negativas al agujero negro agrega energía negativa, lo que resulta en una disminución gradual de la masa del agujero negro. Esto a su vez hará que también se reduzca el tamaño del horizonte de eventos. Con la disminución del tamaño, la temperatura del agujero negro aumenta hasta tal punto que eventualmente el agujero negro desaparece en un estallido extremo de radiación gamma, que a veces incluye todo tipo de partículas energéticas. Esto marca el final del agujero negro.

En la publicación original de Hawking de su resultado de 1974 titulado “ ¿Explosiones de agujeros negros? “ , Afirma:

… Cerca del final de la vida [de un agujero negro], la tasa de emisión sería muy alta y se liberaría aproximadamente erg en los últimos 0.1 s. Esta es una explosión bastante pequeña para los estándares astronómicos, pero es equivalente a aproximadamente un millón de bombas de hidrógeno de 1 Megatón.

¡Guauu!

La radiación de Hawking realmente no mata un agujero negro. La radiación de Hawking es simplemente el proceso por el cual los agujeros negros irradian energía. Es el proceso por el cual el agujero negro pierde masa, en lugar de que la radiación mate activamente el agujero negro. Las fluctuaciones de vacío provocan que un par de partículas-antipartículas aparezca cerca del horizonte de eventos del agujero negro, y por lo tanto la energía se escapa, irradiando lentamente la masa del agujero negro durante muchos, muchos billones de años. Un agujero negro de 30M☉ tardará 10 [matemáticas] ^ {61} [/ matemáticas] veces la edad del universo en evaporarse.

La radiación de Hawking no se puede observar en la luz óptica. E incluso con nuestra tecnología actual, no podemos observar la radiación de Hawking, ya que los agujeros negros emiten una radiación de tan baja energía que la radiación cósmica de fondo de microondas ahoga la señal.

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi (FGST) podrá, en principio, buscar micro agujeros negros primarios evaporativos (MBH), que se supone que presentan firmas de explosión de rayos gamma. Esta radiación de alta energía emerge de los agujeros negros que son muy pequeños y, por lo tanto, muy calientes, a medida que los agujeros negros aumentan de temperatura a medida que pierden masa, irradiando energía a frecuencias cada vez más altas, desde las ondas de radio iniciales hasta los rayos X y los rayos gamma. FGST podrá detectar estas firmas de rayos gamma, siempre que existan agujeros negros primordiales.

La muerte de un agujero negro es un proceso extremadamente lento, pero la potencia sigue aumentando a medida que pierde masa. La masa final sería la masa equivalente de una ballena azul, que terminaría en un estallido de radiación con suficiente energía de aproximadamente 300 millones de bombas atómicas de Hiroshima.

Los agujeros negros son raros. Son tan raros, Stephen Hawking dice que ¡mucho de lo que sabemos sobre ellos probablemente sea fundamentalmente incorrecto!

Entonces, comencemos hablando de los soles, que en realidad son solo bolas súper calientes, en su mayoría de hidrógeno, colapsando a través del peso de su propia gravedad. Esto se conoce como fusión nuclear, y ocurre en el núcleo, convirtiendo hidrógeno en helio, y en soles más grandes, helio en carbono, carbono en neón, etc., abriéndose paso a través de los elementos. Cada uno de estos cambios provoca una gran liberación de energía que empuja contra la gravedad del sol.

Esto crea un equilibrio entre la gravedad y la energía, y puede continuar durante miles de millones de años, liberando energía y luz a los planetas cercanos. Eventualmente, sin embargo, el núcleo crea hierro, que no libera energía, por lo que la energía al equilibrio de gravedad se realinea.

Si hay una acumulación de hierro, la gravedad se convierte en una fuerza más fuerte que la liberación de energía. Cuando esto sucede, el sol implosiona, liberando masa de regreso al núcleo y causando una explosión de supernova. El resultado es una estrella de neutrones o un agujero negro.

Ahora aquí es donde se pone divertido, porque en realidad no se puede ver un agujero negro. En cambio, no vemos nada, ni estrellas, ni reflejos, incluso la luz se traga.

Los agujeros negros en realidad no absorben las cosas, simplemente se tragan las cosas que se cruzan en su camino. Por ejemplo, digamos que nuestro Sol se convirtió en un agujero negro mañana, todos los planetas de nuestro Sistema Solar estarían a salvo de ser absorbidos por el Sol muerto, pero, por supuesto, aún nos congelaríamos sin su calor.

El agujero negro más grande que conocemos es 40 mil millones de veces la masa de nuestro Sol.

Los agujeros negros finalmente mueren debido a un fenómeno conocido como Radiación Hawking , que es básicamente una acumulación de efectos cuánticos cerca del horizonte de eventos. Para una mejor comprensión de la radiación de Hawking, mira mi respuesta …

La respuesta de Unnikrishnan Menon a ¿Qué es la radiación de Hawking?

Pero esto lleva mucho tiempo, y se predice que todo lo demás en el Cosmos ha desaparecido por completo antes de que muera el último agujero negro.

Notas al pie : Mira mi blog …

https://messinwithblackholes.quora.com?share=396067ef&srid=1QOF

BA, buena pregunta. Lo responderé con esto.

Hasta la fecha, no se han registrado agujeros negros evaporados o no hay suficiente ‘radiación de Hawking’, lo que resulta en un agujero negro que muere, se evapora o se irradia hacia lo que no existe. Aquí hay una buena explicación del tema: ¿Evaporando agujeros negros?

Los datos lógicos, matemáticos y matemáticos actuales no admiten agujeros negros = singularidades que se irradian a la nada antes de contraerse en otra cosa … Esa información parece empírica si no está cegada por error / etc.

Sin embargo, LIGO y la tecnología más nueva de ondas gravitacionales, registra instancias / eventos de agujeros negros fusionándose y contrayéndose continuamente = actualmente en el universo.

La predicción de ToE es antes de que un agujero negro sea ‘Radiación de Hawking’ a la inexistencia, se fusiona con otros y ese tipo de eventos de contracción continúa hasta que existe una singularidad de agujero negro para reciclar (big bang). Vea los datos de LIGO del 25 / 25-26 / 2015 de la fusión de dos agujeros negros.

Cuando la ciencia descubra exactamente cómo se ve la ‘radiación de Hawking mata un agujero negro’ en los eventos de universo / datos reales, muéstrame. Hasta entonces, tal vez sea como la energía oscura, etc.

Irónicamente, el “universo está expandiendo la creencia” es la razón por la cual se promueve la energía oscura y por qué Hawking pensó en Hawking Radiation como el fin de los agujeros negros. En cambio, el ToE presenta algo más consistente con la contracción registrada de LIGO de los agujeros negros y los datos consistentes con la contracción de galaxias, cúmulos, supercúmulos, etc.… aprenda el ToE, entienda el universo.

Espero que ayude.

douG

La radiación de Hawking postula que todo, incluidos los agujeros negros, eventualmente morirá. La última gran era en nuestro universo estará poblada por nada más que agujeros negros. A medida que se fusionan, otros se evaporarán lentamente emitiendo radiación Hawking hasta que lo único que quede sean partículas elementales. Esto se llama HEAT DEATH y es el escenario más probable para el destino de nuestro universo. Hay cinco etapas en el universo en términos de edad. Son;

Las cinco edades del universo – Wikipedia

Las escalas de tiempo tratadas en el libro son lo suficientemente amplias como para que los autores consideren conveniente utilizar la notación científica. Se refieren a la “enésima década cosmológica”, es decir, 10 años después del Big Bang. En lo que sigue, n se refiere a la década cosmológica.

Era primordial;

La Era Primordial se define como “−50

Era Stelliferous;

La Era Estellífera, se define como, “6

Era degenerada;

La era degenerada se define como “15

Era del Agujero Negro;

La Era del Agujero Negro se define como “40

Era oscura

La Era Oscura se define como “n> 101”. En esta era, con solo materia muy difusa restante, la actividad en el universo habrá disminuido dramáticamente, con niveles de energía muy bajos y escalas de tiempo muy grandes. Los electrones y los positrones que se desplazan a través del espacio se encontrarán entre sí y ocasionalmente formarán átomos de positronio. Sin embargo, estas estructuras son inestables y sus partículas constituyentes deben eventualmente aniquilarse. También se llevarán a cabo otros eventos de aniquilación de bajo nivel, aunque muy lentamente.

Los agujeros negros probablemente se “evaporan” con el tiempo, gracias a la radiación de Hawking. Sin embargo, para los agujeros negros grandes (masa estelar y más grandes) este proceso es extremadamente lento, y los agujeros negros en realidad consumen más masa y radiación de la que producen. Entonces, hasta que la temperatura del universo baje realmente, no se evaporarán.

En cuanto a la estructura del universo, no le importará mucho. La masa y la energía totales siguen siendo las mismas, y en gran escala no hace mucha diferencia si la masa está en forma de muchos agujeros de placa, en lugar de gas o estrellas.

Las otras respuestas cubren bastante bien cómo se evapora el Agujero Negro. Me gustaría escribir solo en respuesta a la segunda parte de su pregunta, qué sucede con respecto al radio de Schwarzchild.

Asumiendo que es un agujero negro “normal”, no giratorio, que yo sepa, todo está completamente determinado por su masa. Incluyendo el radio de Schwarzchild. Entonces, a medida que se “evapora”, perderá masa lentamente, y el radio de Schwarzchild se volverá cada vez más pequeño. A menos que el agujero negro sea realmente pequeño, es decir, liviano, no sucedería nada más, sin explosión, sin efecto óptico, nada en el horizonte de eventos. Nada de lo que ya ha cruzado el horizonte de eventos se encontraría repentinamente fuera de él, ya que todavía están cayendo hacia el centro de la singularidad y el horizonte de eventos es solo un límite matemático que no se nota al cruzarlo. A menos que, de nuevo, fuera tan pequeño que la evaporación sea notable y las fluctuaciones cuánticas se vuelvan significativas.

Realmente no entiendo la rotación de los agujeros negros, por lo que si alguien quisiera agregar lo que sucedería con estos bichos, estaría agradecido.

Sí, los agujeros negros tienen una vida finita, y sí mueren eventualmente. Mediante un proceso conocido como “Radiación de Hawking”, los huecos negros continuamente pierden energía (y, por lo tanto, masa) al irradiarla (debido a los efectos cuánticos). Cuanto más se irradia, más se contrae, y cuanto más se contrae, más se irradia. Por lo tanto, una balckhole continúa perdiendo masa lentamente (~ miles de millones de años), hasta ya menos que se vuelva inestable. En ese momento, comienza a perder su masa muy rápido, en explosiones masivas (podemos detectarlos como rayos gamma).

Y finalmente, lamentablemente, un agujero negro muere (y la tela del espacio-tiempo, que estaba casi estirada hasta los límites, vuelve a ser normal. Por lo tanto, el universo actúa como si el agujero negro nunca hubiera estado allí, sino un vasto espacio vacío).

La primera aproximación es que observar la muerte de un agujero negro a través de la evaporación sería aproximadamente 10 ^ 70 veces más aburrido que mirar la pintura seca.

Todas las respuestas informadas sugieren que incluso un pequeño agujero negro que ocurre naturalmente toma un período de tiempo inimaginablemente largo para evaporarse. Lo que no se destaca es que la evaporación neta de todos los agujeros negros naturales solo comenzará cuando la temperatura del universo caiga a una temperatura mucho más baja de lo que es ahora.

Mientras tanto, todos los agujeros negros en el universo están muy vivos y continúan creciendo a medida que envejecen debido a la radiación cósmica que están absorbiendo, además de la materia descendente mucho más significativa que se agrega directamente a su masa a un ritmo.

Ahora, la muerte de un agujero negro al ser absorbido por otro agujero negro más grande, sería una muerte mucho más entretenida y fácil de observar. ¡No nos gustaría que sucediera en nuestras inmediaciones! Si bien obviamente no podríamos ver los agujeros negros en sí mismos, los efectos sobre la materia “cercana” y las estrellas podrían dar un espectáculo significativo.

Los agujeros negros terminan sus vidas en una explosión de radiación. Su producción de energía crece de forma asintótica (no exponencialmente, como dicen algunas fuentes, sino más rápido) a lo largo de sus vidas, siempre que sean más cálidos que su entorno. En su último segundo de vida convierten la masa de una ballena azul en energía, liberando la energía explosiva de aproximadamente 300 millones de Hiroshima.

Dependiendo de dónde se encuentre, acérquese lo suficiente al horizonte de eventos y el agujero negro prácticamente explotaría en un destello brillante de radiación de Hawking de alta energía, pero muy lejos del efecto de dilatación del tiempo de los agujeros negros de gravedad extrema y ese mismo destello instantáneo tomará una cantidad de tiempo estupenda para ralentizar goteando una partícula subatómica a la vez.

Parte interesante de la radiación de Hawking: a medida que el agujero negro se hace más pequeño, la radiación se vuelve más fuerte y más brillante. Entonces, sus últimos momentos deberían ser un destello brillante.

Hawking (Radiación) nunca mató ningún agujero negro. La radiación infantil se emite debido a la aniquilación (de una parte) de la masa de BH y la producción de energía, así es como si es pequeña, se evaporará.

El proceso debe ser similar a la desintegración radiactiva?

Un agujero negro con 3 o más masas solares tomaría más tiempo que el lapso del universo para evaporarse. Los únicos agujeros negros capaces de evaporarse son los micro agujeros negros creados cerca del momento del Big Bang. Por cierto, los agujeros negros se evaporan más rápido cuanto más pequeños son y en sus últimos segundos el agujero negro explotaría en un destello de luz. Tenga en cuenta que si bien el radio de Schwarzschild continuará reduciéndose, no se reducirá para ser menor que el tamaño de la singularidad que, después de todo, es un punto, como tal, será un agujero negro hasta el final de sus días.

Hablar de “matar” aquí es exagerar. Las partículas se escapan individualmente, como el aire que escapa lentamente de un globo hasta que no queda nada.

Los agujeros negros no explotan.

Depende de lo grande que sea. Un agujero negro estelar o supermasivo muriendo sería indetectable para nosotros. Pero una vez que llegara a cierto tamaño pequeño, la radiación que emitiría sería más destructiva que una bomba atómica.

Realmente no es nada, solo una muerte lenta, pero una vez que se vuelve realmente pequeña explota