Encyklopedie vesmíru: Hawkingovo záření

Dnes si opět zavzpomínáme na astronoma Josipha Kleczka a jeho parádní knihu Velká encyklopedie vesmíru. Tentokrát jsem ji otevřel v místě, kde mě hned zaujal jeden ne tak úplně známý pojem a tím je Hawkingovo záření.

Podle teorie Stephena Hawkinga vysílají černé díry záření. Proces emise se odehrává vně černé díry, v blízkosti horizontu událostí. Podle kvantové teorie vznikají v prázdném prostoru na kratičkou chvilku částice se svými antičásticemi. Na tak kratičkou dobu, jak to dovoluje Heisenbergův princip neurčitosti. Vzniklá částice a její antičástice pak anihilují, a tím vrátí svoji „vypůjčenou“ energii zpět do vakua. Někdy je však jedna částice z dvojice vtažena pod horizont událostí dříve, než může anihilovat. Druhá částice z dvojice uniká pryč od černé díry, takže může být zjištěna vzdáleným pozorovatelem. Unáší s sebou energii, která pochází z gravitačního pole černé díry. Naopak zachycená částice padající k černé díře je virtuální částice, a aby zůstal zachován zákon zachování energie, musí nabýt zápornou hmotnost. Protože černá díra částici se zápornou hmotností pohltí, její hmotnost se poněkud zmenší. Tento proces se nazývá Hawkingovo záření (nebo „vypařování černé díry“). Probíhá tím častěji, čím je černá díra menší. Podle teorie je rychlost procesu nepřímo úměrná druhé mocnině hmotnosti černé díry. Prakticky to znamená, že černá díra o hmotnosti 2x menší září (tj. ztrácí svoji hmotnost) 4x rychleji. Čím je díra menší, tím je její Hawkingovo záření intenzivnější. V porovnání s černým tělesem jako by menší černá díra měla vyšší teplotu (Hawkingova teplota).

Hawkingovo záření
Hawkingovo záření

Podle teorie se díra o hmotnosti kolem 1011 kg vypaří zhruba za 10 miliard let a měla by skončit jako gama-záblesk. Podle této teorie jsou tedy v současné době pozorované gama-záblesky zániky Černých děr, které vznikly na počátku vesmíru a měly hmotnost zhruba 1011kg.


Kniha: Velká encyklopedie Vesmíru (2002)
Autor: doc. RNDr. Josip Kleczek, DrSc.

O Scimani 58 Článků
Zajímám se o astronomii a miluji seriál Hvězdná brána