Quando gli umani muoiono di fame, diventano magri e alla fine muoiono; quando un buco nero muore di fame, anch'esso si assottiglia e muore ... ma lo fa in modo molto spettacolare, in uno scoppio di radiazioni Hawking.
Almeno questo è il modo in cui lo capiamo oggi (non è stato ancora osservato alcun buco nero) e anche la teoria potrebbe essere sbagliata.
Il cosmologo, astrofisico e fisico Stephen Hawking mostrò, nel 1974, che i buchi neri dovrebbero emettere radiazioni elettromagnetiche con uno spettro del corpo nero; questo processo è anche chiamato evaporazione del buco nero. In breve, questo processo teorico funziona così: le coppie particella-antiparticella vengono costantemente prodotte e scompaiono rapidamente (attraverso l'annientamento); queste coppie sono coppie virtuali e la loro esistenza (se si può dire che esiste qualcosa di virtuale!) è una certa conseguenza del Principio di Incertezza. Normalmente, non vediamo mai né la particella né l'antiparticella di queste coppie, e conosciamo solo la loro esistenza attraverso effetti come l'effetto Casimir. Tuttavia, se una di queste coppie virtuali si manifesta vicino all'orizzonte degli eventi di un buco nero, una può attraversarla mentre l'altra scappa; e il buco nero perde così massa. Molto lontano dall'orizzonte degli eventi, sembra proprio una radiazione del corpo nero.
Si scopre che più piccola è la massa di un buco nero, più velocemente perderà massa a causa della radiazione Hawking; proprio alla fine, il buco nero scompare in un intenso scoppio di radiazioni gamma (perché la temperatura del buco nero aumenta man mano che si riduce). Non vedremo nessuno dei buchi neri nella Via Lattea esplodere in qualunque momento presto però ... non solo stanno probabilmente guadagnando massa (almeno dal fondo cosmico a microonde), ma un buco nero di un sol occuperebbe 10 ^ 67 anni per evaporare (l'universo ha solo 13 miliardi di anni)!
Esistono molti enigmi riguardanti i buchi neri e le radiazioni di Hawking; per esempio, l'evaporazione del buco nero attraverso la radiazione di Hawking sembra significare che l'informazione è persa per sempre. La causa principale di questi enigmi è che la meccanica quantistica e la relatività generale - le due teorie di maggior successo in fisica, periodo - sono incompatibili e non abbiamo esperimenti o osservazioni per aiutarci a capire come risolvere questa incompatibilità.
Andrew Hamilton della Colorado University ha una buona introduzione a questo argomento, così come le FAQ sulla fisica di Usenet (spesso riconosciute dall'associazione di John Baez con esso).
Alcune storie di Space Magazine che includono le radiazioni di Hawking sono: L'orizzonte sintetico del buco nero creato nel laboratorio del Regno Unito, Come fuggire da un buco nero e Quando esplodono i buchi neri: misurare l'emissione dalla quinta dimensione.
Black Holes Big and Small e The Large Hadron Collider e the Search for the Higgs-Boson sono due Cast di Astronomia rilevanti per le radiazioni Hawking.
fonti:
Università del Colorado
ThinkQuest
Università della California - Riverside
