Was wäre, wenn die beiden schwarzen Löcher, die sich spiralförmig umeinander winden, durch ihre Hawking-Strahlung verdampfen?

Eine nichttechnische Erklärung

Bei einem Gravitationswellenereignis geht es darum, dass bei diesem Ereignis, wenn sich Schwarze Löcher spiralförmig umeinander drehen, sie das Gewebe der Raumzeit kräuseln lassen, und dieses Ereignis ist ein energetisches Ereignis, und diese Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und wir können mathematisch beschreiben, wie dies geschehen konnte und wie sich diese Gravitationswellen ausbreiten. Nun, meine Frage hört hier auf und meine Frage ist, dass, wie wir alle wissen, Stephen Hawking eine schöne Erklärung hatte, dass Schwarze Löcher nicht so sehr schwarz sind, wie wir dachten, mit der Zeit können sie verdampfen und das würde den Namen tragen, „Hawking-Strahlung“. Nun, das bezieht sich auf Schwarze Löcher, und immer noch haben wir Hawking-Strahlung noch nicht entdeckt und Hawking hatte keine Quantentheorie der Gravitation.

Wenn wir also zum Beispiel bedenken, dass Schwarze Löcher verdampfen können, müssen sie auch verdampfen, wenn sie sich spiralförmig drehen, und was wird in diesem Fall passieren? Wenn die spiralförmigen Schwarzen Löcher durch Hawking-Strahlung verdampfen können, wie werden wir sie erkennen und wie werden die mathematischen Gleichungen lauten, die dieses Ereignis beschreiben?

Fragen Sie, wie Hawking-Strahlung, die von Schwarzen Löchern ausfällt, ihre terminale Inspiration beeinflusst?
Nein, ich frage, ob diese wirbelnden Schwarzen Löcher durch Hawking-Strahlung verdampfen können, und wenn ja, wie können wir sie erkennen?
Vielleicht gefällt Ihnen der Strahlungsrechner von Hawking . Beispielsweise hat ein (Schwazschild-) Schwarzes Loch mit einer Masse von 0,75 % der Erdmasse eine Hawking-Temperatur von 2,7394 Kelvin, nur geringfügig wärmer als der kosmische Mikrowellenhintergrund, mit einer Leuchtkraft von nur 0,17755 Billionstel Watt . Größere Schwarze Löcher sind kälter und weniger leuchtend.

Antworten (2)

Gravitationswellen werden effizient von massiven Schwarzen Löchern emittiert, die sich gegenseitig umkreisen - die emittierte Leistung steigt mit der Masse. Hawking-Strahlung hingegen ist ein Prozess, der mit abnehmender Masse zunimmt. Infolgedessen würden nur sehr kleine Doppelsterne von Schwarzen Löchern mehr Energie in Hawking-Strahlung emittieren als in Gravitationswellen; zumindest gegen Ende der Inspirationsphase.

Einzelheiten:

Die charakteristische Zeitskala, auf der ein binäres Schwarzes-Loch-System sich spiralförmig zur Verschmelzung bewegt, ist

τ G W ≃ 20 C 5 256 G 3 ( A 0 4 M 3 )   ,
Wo A 0 ist die Trennung, M ist die Gesamtsystemmasse und ich habe angenommen, dass die binären Komponenten die gleiche Masse haben.

Die charakteristische Verdampfungszeitskala durch Hawking-Strahlung (wieder unter der Annahme, dass jedes Schwarze Loch Masse hat M / 2 , Ist

τ E v A P ≃ 640 π G 2 M 3 ℏ C 4

Für τ E v A P kürzer oder sogar vergleichbar mit sein τ G W , Dann

640 π G 2 M 3 ℏ C 4 ≤ 20 C 5 256 G 3 ( A 0 4 M 3 ) ,
was bedeutet
M 6 A 0 4 ≤ 3.9 × 10 − 5 ℏ C 9 G 5

Für Schwarze-Loch-Binärdateien ein vernünftiger Wert für A 0 wäre ein paar Mal der Schwarzschild-Radius des endgültig verschmolzenen Schwarzen Lochs, da der größte Teil der Energie in Gravitationswellen in den letzten wenigen Umlaufbahnen vor der Verschmelzung abgestrahlt wird, dh A 0 ∼ 10 G M / C 2 , so können wir sagen

M ≤ 0,62 ℏ C G ∼ 2 × 10 − 8   k G   ,
das ist die Planck-Masse.

Die einzigen verschmelzenden Schwarzen Löcher, für die der Energieverlust durch Hawking-Strahlung gegen Ende ihrer Inspirationsspirale eine bedeutende Rolle spielen wird, hätten also eine Masse von wenigen ∼ 10 − 8 kg oder weniger. Aber die Dynamik solch winziger Schwarzer Löcher würde überhaupt nicht von der Schwerkraft kontrolliert werden und sie würden im Bruchteil einer Sekunde verdampfen.

Ich muss mich fragen, ob die Skala, die der der Planck-Masse entspricht, ein Zufall der Berechnungen ist oder etwas physikalisch Grundlegenderes?
@zibadawatimmy: Wie en.wikipedia.org/wiki/… sagt, beträgt die Mindestmasse eines Schwarzen Lochs etwa 2,2 × 10 ^ -8 kg. Ein Schwarzes Loch dieser Größe ist nur wenige Augenblicke davon entfernt, zu verdampfen, was es möglich macht, dass es innerhalb von ein paar Umlaufbahnen passiert. (Der Schwarzschild-Radius von 1 Planck-Masse hat die gleiche Größenordnung wie die Planck-Länge, wiederum laut Wikipedia . IDK, ob das grundlegend oder ein Zufall ist: P)

Nun, ich weiß vielleicht nicht viel, aber die anderen Antworten auf diese Frage scheinen sehr genau zu sein. Wenn Sie sie finden können, gibt es Videos, die Beispiele dafür geben, was passiert, wenn Schwarze Löcher einander immer näher kommen. Sie erzeugen extreme Gravitationswellen und verbiegen das Raum-Zeit-Gewebe selbst. Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber ich denke auch, dass sie Geräusche erzeugen, die man hören kann. Ich kann es nicht gut beschreiben, aber das Geräusch ähnelt einem Rippen. Ich weiß, es ist nicht das beste Beispiel, aber ein schwarzes Loch im Perseus-Cluster erzeugt tatsächlich die B-Dur-Note – die 57-mal tiefer ist, als das menschliche Ohr hören kann. Der Ton erklingt seit Millionen von Jahren.

Ich glaube nicht, dass Ihre Antwort richtig ist. Auch die Hauptfrage hast du nicht beantwortet.
Ja, das sehe ich jetzt. Ich sagte, dass ich mir nicht allzu sicher sei, und ich persönlich habe mich nicht allzu tief mit der Idee von Schwarzen Löchern beschäftigt. Verzeihung. Das ist nicht mein genaues Fachgebiet.
Was wäre, wenn die beiden schwarzen Löcher, die sich spiralförmig umeinander winden, durch ihre Hawking-Strahlung verdampfen?
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