Estaba dando vueltas por YouTube y observé este video agradablemente producido . En él, al describir el comportamiento de un agujero negro con la masa de una moneda estadounidense, el narrador dice: "Sus 5 gramos de masa se convertirán en 450 terajulios de energía, lo que conducirá a una explosión aproximadamente tres veces mayor que la bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki combinadas".
De todas las cosas divertidas ilustradas allí, esa fue aquella cuya pretensión no entendí. ¿Los agujeros negros explotan después de haber irradiado toda su masa? ¿O la "explosión" solo vendría del rápido ritmo al que el agujero negro consumiría la materia cercana?
La búsqueda en Google que he hecho hasta ahora no ha proporcionado una respuesta firme. Lo más cerca que he llegado es de la página de Wikipedia sobre la radiación de Hawking , que dice: "Para un agujero negro de una masa solar, obtenemos un tiempo de evaporación de 2.098 × 10^67 años, mucho más que la edad actual del universo". a 13.799 ± 0.021 x 10 ^ 9 años. Pero para un agujero negro de 10 ^ 11 kg, el tiempo de evaporación es de 2.667 millones de años. Es por eso que algunos astrónomos están buscando signos de explosión de agujeros negros primordiales".
Algunos otros sitios web se refieren a la última "explosión" del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea hace unos 2 millones de años, pero ¿es esa la misma mecánica mencionada en la página de Wikipedia? ¿O el video de YouTube, para el caso?
Gracias por adelantado. =)
De lo que habla este video es de la radiación de Hawking, como has vinculado. Hawking Radiation es una forma hipotética propuesta (de ninguna manera verificada o probada) para que un agujero negro irradie su energía al espacio. La idea básica es que un agujero negro no es más que masa/energía comprimida en un punto infinitesimal, que irradia su energía al espacio a lo largo del tiempo. Para agujeros negros grandes (como la masa solar o más grandes), este proceso de radiación es pequeño y el tiempo necesario para filtrar toda la energía del agujero negro al espacio (y, por lo tanto, para que el agujero negro se "evapore") es extremadamente largo. Sin embargo, para los agujeros negros diminutos, el tiempo para irradiar toda la energía del agujero negro es extremadamente corto.
Puedes calcular cuánto tardará un agujero negro de masa evaporarse (y liberar toda su masa/energía) con la ecuación
Para , usted obtiene . Ahora eso significa que en esta pequeña cantidad de tiempo, el agujero negro irradiará toda su masa/energía y se evaporará por completo. Pero la salida de toda la energía en 5 g de masa es una salida enorme. Emitiendo 450 Terajulios de energía en es básicamente sólo una explosión. Puede determinar la producción total de energía a partir de la famosa ecuación
solo conéctalo y y obtendrás .
En resumen, los cálculos hipotéticos (ni siquiera la teoría en este punto) sugieren que un pequeño agujero negro con la masa de una moneda de cinco centavos explotaría inmediatamente en una gran cantidad de energía. Si tal agujero negro puede formarse, o si tal evaporación ocurriría/podría ocurrir, todavía es muy debatido y, en última instancia, desconocido en este momento.
Ningún agujero negro puede explotar, sin importar el tamaño. Puede irradiar energía fuera de su horizonte de sucesos, pero una "explosión" adecuada de energía del propio agujero negro tendría que superar la velocidad de la luz, lo que actualmente no es posible.
Además, si un objeto tiene la masa de una moneda de cinco centavos, no es un agujero negro. Más específicamente, su horizonte de eventos es lo suficientemente pequeño como para caber dentro de su propia superficie, lo que es cierto para todos los objetos masivos que no son agujeros negros. De hecho, el horizonte de sucesos de algo con la masa de una moneda de cinco centavos es literalmente inconmensurablemente pequeño (aunque NO inexistente). Las monedas de níquel (y otros objetos de masa similar) no tienen suficiente gravedad para formar un agujero negro. Sospecho que tal vez estás confundiendo "masa" con "tamaño"...?
Sin embargo, si existiera un proceso que pudiera convertir la masa de una moneda de cinco centavos en la energía que contiene (por E=mc^2), entonces sí, sería una enorme cantidad de energía. El único proceso conocido que existe sería hacer que un objeto con la mitad de la masa de una moneda de cinco centavos interactúe (toque) con un objeto de antimateria con la mitad de la masa de una moneda de cinco centavos. La masa combinada de los 2 objetos totalizaría la masa del níquel y liberaría la cantidad apropiada de energía pura sin sobrante de masa.
usuarioLTK
pdm