O gaură neagră dă naștere nu numai fotonilor, ci și altor particule. Găurile negre comparativ mari de masă în mai multe tipuri solare au o temperatură atât de scăzută încât pot produce doar particule "fără masă" - particule care zboară mereu la viteza luminii și nu au propria lor masă de odihnă. Acestea includ fotoni, neutrini de electroni și muoni, antiparticulele lor și, în final, gravitonii, cuantele undelor gravitaționale. O gaură neagră de masă, tipică pentru stele, dă naștere unui număr deosebit de mare de neutrinos (81% din fluxul total) al tuturor soiurilor, apoi fotoni (17%) și gravitoni (2%) (Fig. Faptul că particulele diferite sunt emise în cantități diferite se explică prin diferența dintre proprietățile lor. Neutrinul este emis mai ales pentru că impulsul său intern (spin) este minim (V2), iar gravitonii sunt cei mai mici, deoarece spinul lor este maxim (2).
Spectrul de emisie al unei găuri negre cu o masă de 3 Ms
Găurile negre de mase mici au o temperatură mare. Astfel, temperatura găurilor negre cu o masă mai mică de 10 17 -10 16 g este mai mare de 10 9 -10 10 K. Aceste găuri negre dau naștere la perechi de electroni-pozitivi în plus față de particulele enumerate. Rețineți că dimensiunea acestor găuri negre este de numai 10-10 cm (1000 de ori mai mică decât dimensiunea atomului).
Chiar mai mici găuri negre de masă <5 • 10 14 г спо-собны излучать мюоны и более тяжелые элементарные частицы. Черная дыра массой 10 14 г излучает 12% тяже-лых частиц и античастиц, 28% электронов и позитронов, 48% нейтрино всех сортов, 11% фотонов и 1% гравито-нов (размер этих черных дыр меньше атомного ядра).
După cum am arătat deja, astfel de găuri negre pitice ar putea apărea doar în trecutul îndepărtat al Universului. Procesele cuantice sunt deosebit de importante pentru găurile negre primare. Dacă la începutul expansiunii universului, când substanța era densă, s-au format găuri negre cu o masă mai mică de 10 15 g, atunci toate ar trebui să se evapore în timpul nostru. Din acest motiv, procesul descoperit de Hawking este foarte important pentru cosmologie. Procesul de evaporare a găurilor negre primare conduce la emisia de fotoni de înaltă frecvență - radiații gamma. Astfel, găurile negre cu o masă de aproximativ 10-15 g ar trebui să emită quante cu o energie de aproximativ 100 MeV.
Observarea unor astfel de canale provenind din spațiul cosmic, în principiu, ar putea ajuta la detectarea găurilor negre primare. Până în prezent, nu au fost găsite și se poate spune doar că numărul găurilor negre cu o masă de aproximativ 10-15 g în univers ar trebui să fie în medie nu mai mare de zece mii pentru fiecare parsec cubic. Dacă ar exista mai multe dintre ele, atunci numărul total de quanta gamma cu o energie de aproximativ 100 MeV ar fi mai mare decât fluxul gama-cuantum observat în prezent din spațiu. Numărul de "zece mii" pare mare, dar nu uitați că masa găurilor negre primare este neglijabilă în comparație cu, de exemplu, masa unei stele.
Mai degrabă, în termeni de "vise" (deși strict științifice) poate fi imaginat în. în viitorul îndepărtat, fabricarea artificială a găurilor negre mici în spațiu. Ei ar putea acumula energia folosită pentru fabricarea lor și apoi o radiază la o anumită temperatură și cu o anumită energie a particulelor, determinată de masa găurilor negre. De exemplu, o gaură neagră cu o masă de 10 15 g va emite 10 17 erg / s peste 10 miliarde de ani.
În noul fenomen, multe lucruri sunt încă neclare. De exemplu, nu se știe dacă o gaură neagră se evaporă complet fără ca un reziduu sau o particulă cu o așa numită masă Llankov să rămână în locul său, 10 -5 g. Nu este clar dacă se poate observa evaporarea găurilor negre din Univers. Și, desigur, până acum, doar câteva experimente cu găuri negre în laboratoarele fizicienilor par fantastice. Cu toate acestea, deja ceea ce este cunoscut, ne face să regândim multe aspecte ale evoluției materiei în univers.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: