Radiación de Hawking
La radiación de Hawking es radiación térmica que, según la teoría, se libera fuera del horizonte de eventos de un agujero negro debido a los efectos cuánticos relativistas. Lleva el nombre del físico Stephen Hawking , quien desarrolló un argumento teórico para su existencia en 1974. [1] La radiación de Hawking es un efecto puramente cinemático que es genérico para las geometrías de Lorentz que contienen horizontes de eventos u horizontes aparentes locales. [2] [3]
La radiación de Hawking reduce la masa y la energía de rotación de los agujeros negros y, por lo tanto, también se teoriza que causa la evaporación de los agujeros negros . Debido a esto, se espera que los agujeros negros que no ganan masa por otros medios se reduzcan y finalmente desaparezcan. Para todos, excepto para los agujeros negros más pequeños, esto sucedería extremadamente lentamente. La temperatura de radiación es inversamente proporcional a la masa del agujero negro, por lo que se prevé que los microagujeros negros sean emisores de radiación más grandes que los agujeros negros más grandes y deberían disiparse más rápido. [4]
Los agujeros negros son objetos astrofísicos de interés principalmente por su tamaño compacto y su inmensa atracción gravitacional . Primero fueron predichos por la teoría de la relatividad general de Einstein de 1915 , antes de que la evidencia astrofísica comenzara a acumularse medio siglo después.
Un agujero negro puede formarse cuando se comprime suficiente materia y/o energía en un volumen lo suficientemente pequeño como para que la velocidad de escape sea mayor que la velocidad de la luz. Nada puede viajar tan rápido, por lo que nada dentro de una distancia, proporcional a la masa del agujero negro, puede escapar más allá de esa distancia. La región más allá de la cual ni siquiera la luz puede escapar es el horizonte de sucesos ; un observador externo no puede observar, darse cuenta o verse afectado por eventos dentro del horizonte de eventos. La esencia de un agujero negro es su horizonte de eventos, una demarcación teórica entre eventos y sus relaciones causales. [5] : 25–36
Alternativamente, utilizando un conjunto de coordenadas descendentes en relatividad general, uno puede conceptualizar el horizonte de eventos como la región más allá de la cual el espacio cae más rápido que la velocidad de la luz. (Aunque nada puede viajar a través del espacio más rápido que la luz, el espacio mismo puede caer a cualquier velocidad). [6] Una vez que la materia está dentro del horizonte de eventos, toda la materia del interior cae inexorablemente en una singularidad gravitacional , un lugar de curvatura infinita y cero. tamaño, dejando atrás un espacio-tiempo deformado desprovisto de cualquier materia. Un agujero negro clásico es puro espacio-tiempo vacío , y el más simple (sin rotación y sin carga) se caracteriza solo por su masa y horizonte de eventos. [5] : 37–43
Nuestra comprensión actual de la física cuántica se puede utilizar para investigar lo que puede suceder en la región alrededor del horizonte de eventos. En 1974, el físico británico Stephen Hawking utilizó la teoría del campo cuántico en el espacio-tiempo curvo para demostrar que, en teoría, la fuerza de la gravedad en el horizonte de sucesos era lo suficientemente fuerte como para provocar la emisión de radiación térmica y la "fuga" de energía hacia el universo más amplio desde un pequeña distancia alrededor y fuera del horizonte de sucesos. En efecto, esta energía actuó como si el propio agujero negro se estuviera evaporando lentamente (aunque en realidad proviniera del exterior). [7]
