Varifrån ljuset kommer
Tomrummet är inte tomt i fysiken: par av partiklar uppstår och försvinner hela tiden. Vanligtvis förintar de varandra omedelbart, så inget kommer ut.
Vid det svarta hålets gräns rubbas denna balans. Den ena partikeln i paret kan falla in, medan den andra blir kvar utanför och flyger iväg. Utifrån ser det ut som ett svagt sken från själva gränsen.
Energin till partikeln som flyger iväg kommer från själva hålet, och därför förlorar det gradvis massa. Den här bilden är förenklad, men förmedlar kärnan: strålningen tar energi från det svarta hålet.
Hur långsamt går det
Den första rutan förklarar det viktigaste. Ju större hålet är, desto kallare är det; svarta hål med stjärnmassa och i synnerhet supermassiva svarta hål är kallare än det omgivande kosmos och absorberar därför mer än de strålar ut.
De kommer bara att kunna avdunsta i en avlägsen framtid, när universum har svalnat mer än de själva. Små svarta hål skulle avdunsta snabbt och med ett starkt sken, men några sådana har ännu inte upptäckts.
Ur den här förutsägelsen växte en olöst fråga om informationens öde. Om ett svart hål avdunstar, medan strålningen som kommer ut är densamma oavsett vad som föll in i det, försvinner informationen om det som föll in - och det strider mot fysikens lagar. Debatten har pågått i ett halvt sekel.
Förutsägelsen testas indirekt. Forskare bygger laboratoriesystem med liknande matematik - vätskeflöden, ljudvågor och optiska medier - och observerar liknande strålning i dem; det är inte samma sak, men stöder beräkningarna.
Resultatet är viktigt av en annan anledning. Det förde samman tre områden som tidigare nästan inte överlappade varandra: gravitation, kvantfysik och termodynamik, och ses fortfarande som en av de viktigaste ledtrådarna till att förena dem.
Läs klart i Miqo-appen
1 minut kvar, sedan ett quiz i slutet. Du hittar den under ”Rymden → Svarta hål”
Rikta mobilkameran hit för att öppna App Store eller Google Play.
Källor
- Den termiska strålningen från ett svart håls horisont, som förutsades 1974, är omvänt proportionell mot dess massa
- för svarta hål med stjärnmassa och supermassiva svarta hål är temperaturen lägre än temperaturen i den kosmiska bakgrundsstrålningen. Strålningen har inte observerats direkt
- informationsparadoxen som hör samman med den är fortfarande olöst