🚀궤도사령부(궤도)

호킹복사로 블랙홀이 증발한다?

질문

우와와앙

23.04.17

유튜브에서 관련영상 보다가 문득 들게된 생각인데요.

호킹복사에 의해 블랙홀 질량이 점점 줄어들게 되면

어느 시점에서는 전자기력이 중력보다 커져서 블랙홀이 다시 폭발하지 않을까요? 이미 극도로 짧은 반지름을 유지하고 있어서 여전히 중력이 크려나?

시카고노동자

23.04.17

우주가 아직 너무 젊어서 질량이 줄어드는 블랙홀은 아직 없다고 알고 있는데

블랙홀은 크기가 0이라서 질량이 조금이라도 존재하는 한은 블랙홀이고

아에 질량이 0이되면 그때는 그냥 자연스럽게 없어지는거라고 봐야 하지 않을까요

슈윙거팬티도둑파인만

23.04.17

어떤 의미에서는 맞는 말씀입니다. 호킹 복사는 온도가 충분히 높아지면 전자, 양전자와 같은 가벼운 물질부터 마지막 순간에는 타우온, 바리온과 같은 무거운 물질들도 내뱉기 때문이죠.

따라서 바깥의 관점에서는 블랙홀이 뜨거워지니까 무거운 애들을 내뿜네 정도로 이해할 수 있겠지만 블랙홀 안의 관점에서는 중력에 비해 전자기력이 더 쎄져서 그렇다고 상상할 수도 있을 것 같습니다.

그리고 극도로 작아진 블랙홀은 10~1000초 동안 MeV 세기의 감마선을 방출할 것이라고 합니다.

https://academic.oup.com/mnras/article/283/2/626/988213

주로 감마선이 터져나오는 현상들을 통틀어서 감마선 폭발이라고 하는데 이 경우는 블랙홀에 의한 감마선 폭발인거죠

슈윙거팬티도둑파인만

23.04.17

하지만 이런 감마선 폭발은 비교적 작은 천체현상이라서 1파섹 내에서 일어나는 것들만 관측할 수 있다고 합니다.

https://arxiv.org/abs/1510.04372

footnote 8을 확인해주세요.

다만 가끔 이해할 수 없는 감마선 폭발이 관측되면 스티븐 호킹이 주장한 원시 블랙홀(primordial black hole)이 우리 주변에서 터진 것 아니냐는 얘기들을 하기는 하죠. 실제로 많은 블랙홀 증발에 의한 감마선 폭발 연구들은 원시 블랙홀에 초점이 맞춰져 있습니다. 따라서 자세한 이야기들은 원시 블랙홀에 의한 감마선 폭발에 대해 찾아보시면 되겠습니다