Wurden Hawking-Strahlung und die Verdunstung von Schwarzen Löchern von Astronomen beobachtet?

Wurde jemals Hawking-Strahlung beobachtet oder wurde versucht, sie zu beobachten? Haben wir Beweise dafür, dass Schwarze Löcher verdampfen können?

Ich frage mich, wie man zwischen Hawking-Strahlung und einer anderen Strahlung unterscheiden würde. Außerdem lässt Hawking-Strahlung ein Schwarzes Loch verdampfen. Gibt es Hinweise in der Astronomie auf das Auftreten solcher Ereignisse? Gibt es Möglichkeiten, sie in Zukunft in dem Sinne zu beobachten, dass es Menschen/Kollaborationen gibt, die dezidiert nach Hawking-Strahlung suchen?

Vor einiger Zeit wurde ein Analogon entdeckt , aber es sagt nichts über HR von BHs aus. Siehe auch physical.stackexchange.com/q/48032/25301
Scheint vollständig durch den Wikipedia-Eintrag zur Hawking-Strahlung abgedeckt zu sein. de.m.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

Antworten (2)

Wurde jemals Hawking-Strahlung beobachtet oder wurde versucht, sie zu beobachten?

Nein, es wurde noch nie festgestellt. Die Hawking-Strahlung eines Schwarzen Lochs mit stellarer Masse ist so schwach, dass sie mit keiner vorhersehbaren Technologie nachgewiesen werden kann.

Außerdem lässt Hawking-Strahlung ein Schwarzes Loch verdampfen. Gibt es Hinweise in der Astronomie auf das Auftreten solcher Ereignisse?

Nein. Jedes bisher im Universum existierende Schwarze Loch mit stellarer Masse wird Massenenergie schneller absorbiert haben, als es durch Hawking-Strahlung verloren hat, selbst wenn die einzige einfallende Energie aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund stammte.

Gibt es Möglichkeiten, sie in Zukunft in dem Sinne zu beobachten, dass es Menschen/Kollaborationen gibt, die dezidiert nach Hawking-Strahlung suchen?

Die einzige realistische Möglichkeit, die ich gesehen habe, war, dass der LHC in einigen Szenarien mit großen zusätzlichen Dimensionen mikroskopisch kleine Schwarze Löcher produziert haben könnte. Mikroskopische Schwarze Löcher könnten relativ schnell verdampfen und die Strahlung könnte nachweisbar sein. Sie scheinen jedoch nicht am LHC hergestellt worden zu sein.

Vielleicht finden Sie den folgenden Physicisworld-Artikel etwas interessant (obwohl er nicht über den Nachweis von Hawking-Strahlung von echten Schwarzen Löchern spricht):

Physiker regen Hawking-Strahlung vom optischen Analogon eines Schwarzen Lochs an

Wie in der anderen Antwort erläutert, bestätigt der Artikel erneut

Direkte astronomische Beobachtungen sind sehr anspruchsvoll, da die Strahlung zu schwach ist; Die Röntgenstrahlen, die von mutmaßlichen Schwarzen Löchern strömen, werden stattdessen von unglaublich heißem Gas emittiert, das sich spiralförmig nach innen bewegt.

Allerdings sagt es das

... Äquivalent der Hawking-Strahlung könnte aus Laborexperimenten hervorgehen, die Schwarze Löcher in anderen Medien wie Licht-, Schall- oder Wasserwellen nachahmen.

Gemäß diesem Artikel können bestimmte Nichtgravitationssysteme in gewissem Sinne Schwarze Löcher und Ereignishorizonte in einem Wellenmedium nachahmen, und ihre mathematischen Gleichungen entsprechen denen der Allgemeinen Relativitätstheorie, die Schwarze Löcher beschreiben. Eine solche Verbindung wurde erstmals von Unruh: Experimental Black-Hole Evaporation?

Unruh zeigte, kann ein Äquivalent der Hawking-Strahlung haben, die in diesem Fall einem bestimmten Spektrum von Schallwellen entspricht, die von einem "Schallhorizont" ausgestrahlt werden. Optischer Physiker Ulf Leonhardt, der die neue Studie leitete, kommentiert: „Hawking-Strahlung ist ein viel allgemeineres Phänomen als ursprünglich angenommen. Sie kann immer dann auftreten, wenn Ereignishorizonte erstellt werden, sei es in der Astrophysik oder für Licht in optischen Materialien, Wasserwellen oder Ultrakälte Atome."

Einige interessante Punkte aus dem Artikel sind:

Jeff Steinhauer ... berichtete über ein Experiment an einer Wolke ultrakalter Atome, die in einem kollektiven Quantenzustand namens Bose-Einstein-Kondensat (BEC) gehalten wurden, in dem er behauptete, dass ein Schwarzes-Loch-Analogon selbstverstärkende Hawking-Strahlung zeigte: eine Art von lasern. Aber auch dieses Experiment ist auf Kritik gestoßen, obwohl Steinhauer zu seiner Behauptung steht.

... im Jahr 2016 behauptete Steinhauer, Hawking-Strahlung und die Verschränkung zwischen den Hawking-Partnern im selben BEC-System beobachtet zu haben. Ein anderer Preprint von Steinhauer und seinen Co-Autoren „sieht viel besser aus – das ist der erste, den ich glauben würde“.

"Unruh kommentiert: "Es gibt jetzt einen Wettbewerb zwischen BECs und optischen Systemen um die erste unbestreitbare Sichtung spontaner Emission von Hawking-Strahlung durch einen Ereignishorizont."