Ακτινοβολία Hawking: Η ακτινοβολία των μαύρων τρυπών
Η ακτινοβολία Hawking προβλέφθηκε από τον ομώνυμο φυσικό το 1974. Πρόκειται για μια μορφή ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τις μαύρες τρύπες, λόγω κβαντικών φαινομένων κοντά στον ορίζοντα γεγονότων. Το φαινόμενο αυτό αποτελεί σημαντική πτυχή της μελέτης των μαύρων τρυπών και της Κβαντομηχανικής, καθώς υποδηλώνει ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι εντελώς «μαύρες», αλλά εκπέμπουν μικρές ποσότητες ακτινοβολίας.
Η προέλευση της ακτινοβολίας Hawking
Η έννοια της ακτινοβολίας Hawking προκύπτει από τις αρχές της Κβαντομηχανικής. Σύμφωνα με αυτές, στον κενό χώρο δημιουργούνται και εξαϋλώνονται συνεχώς ζεύγη εικονικών σωματιδίων. Κοντά στον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, είναι δυνατόν ένα από αυτά τα σωματίδια να πέσει μέσα στη μαύρη τρύπα, ενώ το άλλο να διαφύγει, με αποτέλεσμα την εκπομπή ακτινοβολίας. Με δεδομένο ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί από μόνη της ούτε να καταστραφεί, οδηγούμαστε στο συμπέρασμα ότι η ίδια η μαύρη τρύπα παρέχει τη μάζα/ενέργεια για την εκπομπή της ακτινοβολίας.
Η εξάτμιση των μαύρων τρυπών
Αυτό έχει μια πολύ σημαντική επίπτωση. Μέσω της ακτινοβολίας Hawking, οι μαύρες τρύπες χάνουν αργά τη μάζα τους και τελικά εξατμίζονται εντελώς. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως εξάτμιση των μαύρων τρυπών. Η ακτινοβολία που εκπέμπει μια μαύρη τρύπα είναι ανάλογη της θερμοκρασίας της, η οποία με τη σειρά της είναι αντιστρόφως ανάλογη της μάζας της. Αυτό σημαίνει ότι καθώς μια μαύρη τρύπα χάνει μάζα, η θερμοκρασία της αυξάνεται και εκπέμπει ακόμη περισσότερη ακτινοβολία, με αποτέλεσμα τελικά να εξατμίζεται εντελώς.
Το παράδοξο της πληροφορίας
Η μελέτη της ακτινοβολίας Hawking έχει επίσης επιπτώσεις στο «παράδοξο της πληροφορίας». Πρόκειται για ένα πρόβλημα της θεωρητικής Φυσικής που προκύπτει από την προφανή απώλεια πληροφορίας όταν μια μαύρη τρύπα εξατμίζεται. Το παράδοξο της πληροφορίας αποτελεί σημαντικό άλυτο πρόβλημα της Φυσικής. Η κατανόηση της ακτινοβολίας Hawking είναι ένα βασικό βήμα προς την επίλυσή του.
Μια ανατρεπτική πρόβλεψη
Ακούγεται παράλογο ότι μια μαύρη τρύπα, που λόγω τεράστιας βαρύτητας απορροφά ακόμη και το φως, τελικά εκπέμπει ακτινοβολία. Ας ευχαριστήσουμε τον Stephen Hawking για τη συνεισφορά…
Αν σου άρεσε το άρθρο, μπορείς να διαβάσεις για το μεγαλύτερο αστέρι που έχουμε ανακαλύψει.
