Wanneer mensen verhongeren, worden ze dun en sterven ze uiteindelijk; als een zwart gat verhongert, wordt het ook dun en sterft het ... maar dat doet het heel spectaculair, in een uitbarsting van Hawking-straling.
Dat is tenminste hoe we het vandaag de dag begrijpen (er is nog geen zwart gat-pining-away waargenomen), en de theorie kan ook verkeerd zijn.
Kosmoloog, astrofysicus en natuurkundige Stephen Hawking toonde in 1974 aan dat zwarte gaten elektromagnetische straling zouden moeten uitzenden met een zwart lichaamsspectrum; dit proces wordt ook wel black hole-verdamping genoemd. Kort gezegd werkt dit theoretische proces als volgt: deeltjes-antideeltje-paren worden constant geproduceerd en verdwijnen snel (door vernietiging); deze paren zijn virtuele paren en hun bestaan (als er iets virtueels kan worden gezegd!) is een bepaald gevolg van het onzekerheidsprincipe. Normaal gesproken zien we nooit het deeltje of het antideeltje van deze paren en weten we alleen van hun bestaan door effecten zoals het Casimir-effect. Als zo'n virtueel paar echter ontstaat nabij de gebeurtenishorizon van een zwart gat, kan het ene passeren terwijl het andere ontsnapt; en het zwarte gat verliest dus massa. Een heel eind verwijderd van de horizon van het evenement, dit lijkt precies op zwarte lichaamsstraling.
Het blijkt dat hoe kleiner de massa van een zwart gat is, hoe sneller hij massa zal verliezen door Hawking straling; helemaal aan het einde verdwijnt het zwarte gat in een intense uitbarsting van gammastraling (omdat de temperatuur van het zwarte gat stijgt naarmate het kleiner wordt). We zullen echter niet snel een van de zwarte gaten in de Melkweg zien exploderen ... niet alleen winnen ze waarschijnlijk nog steeds massa (tenminste van de kosmische microgolfachtergrond), maar een zwart gat van één sol zou meer dan 10 ^ 67 jaar om te verdampen (het universum is slechts 13 miljard jaar oud)!
Er zijn veel puzzels over zwarte gaten en Hawking-straling; Zo lijkt verdamping van zwarte gaten via Hawking-straling te betekenen dat informatie voor altijd verloren gaat. De hoofdoorzaak van deze puzzels is dat de kwantummechanica en de algemene relativiteitstheorie - de twee meest succesvolle theorieën in de natuurkunde, periode - onverenigbaar zijn, en we hebben geen experimenten of observaties om ons te helpen uitzoeken hoe we deze incompatibiliteit kunnen oplossen.
Andrew Hamilton van de Colorado University heeft een goede introductie tot dit onderwerp, evenals de Usenet Physics FAQ (vaak erkend door de associatie van John Baez ermee).
Sommige Space Magazine-verhalen die Hawking-straling bevatten, zijn Synthetic Black Hole Event Horizon Gemaakt in het Britse laboratorium, Hoe te ontsnappen uit een zwart gat en When Black Holes Explode: Measuring the Emission from the Fifth Dimension.
Black Holes Big and Small, en The Large Hadron Collider en de Search for the Higgs-Boson zijn twee astronomie-casts die relevant zijn voor Hawking-straling.
Bronnen:
Colorado Universiteit
ThinkQuest
University of California - Riverside
