Черные дыры — это единственные объекты во Вселенной, которые известны своей способностью поглощать материю и энергию без возврата. Однако, благодаря теории Стивена Хокинга, известно, что черные дыры также могут терять массу через процесс, известный как излучение Хокинга.
Излучение Хокинга
Излучение Хокинга объясняет, как пары виртуальных частиц и античастиц, возникающих на границе черной дыры, могут привести к испарению её массы. Когда одна из частиц захватывается черной дырой, а другая уходит в пространство, система теряет массу. Этот процесс невероятно медленный: типичная астрофизическая черная дыра теряется на настолько малую часть массы, что практически незначительна в масштабе доступного времени.
Формула, описывающая время испарения черной дыры $T$, может быть выражена как:
[
T \approx \frac{5120 \pi G2 M3}{\hbar c4}
]
где $M$ — масса черной дыры, $G$ — гравитационная постоянная, $\hbar$ — приведенная постоянная Планка и $c$ — скорость света.
Время жизни черной дыры
Для черной дыры массой в несколько солнечных масс, процесс испарения через излучение Хокинга займет значительно больше времени, чем возраст Вселенной. Теоретически, малые (первичные) черные дыры с массами, близкими к Планковской, могут испаряться намного быстрее.
Таким образом, в астрономическом масштабе черные дыры теряют массу крайне медленно через излучение Хокинга, и этот процесс более существенен для маломассивных черных дыр, созданных в ранней Вселенной.
Категория: Астрономия
Теги: физика, космология, астрофизика, гравитация