Existe uma maneira de determinar a idade de um buraco negro. Suponha que daqui a 100 bilhões de anos, se dois buracos negros tiverem exatamente a mesma massa (digamos 30 M☉). Um deles formou 10 bilhões de anos a partir de agora e outro formou 20 bilhões de anos a partir de agora. Em t = t0 + 100 bilhões de anos, olhando para o passado, podemos prever a idade desses buracos negros? A taxa de dissipação das radiações Hawking é diferente para elas?
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Knu8
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Respostas:
Olhando apenas o buraco negro, não há possibilidade de determinar sua idade. O estado do buraco negro é totalmente determinado por algumas variáveis fundamentais (massa, momento angular e carga elétrica). Esta é a afirmação do famoso ditado Um buraco negro não tem cabelo. A radiação Hawking em especial depende apenas dessas variáveis.
Você pode determinar a idade de um buraco negro por meios indiretos (por exemplo, olhando para os arredores e ver o quanto ele é limpo da matéria).
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Não, você não pode dizer nada sobre a idade deles e sim, a radiação Hawking é diferente ... não que você possa detectar a diferença. Em mais detalhes:
Se seus dois buracos negros começassem com massa idêntica, mas em momentos diferentes, o buraco mais jovem teria perdido menos massa do que o outro através da radiação Hawking, com uma diferença de idade de apenas 10 bilhões de anos, a diferença de massa seria incomensurável (com a tecnologia atual) .
Se, em algum momento no futuro distante, forem encontradas duas BHs de massas diferentes, em geral não se pode dizer se elas nasceram ao mesmo tempo com massas diferentes ou em momentos diferentes com a mesma massa.
A intensidade da radiação Hawking depende da temperatura do buraco negro e, quando um BH evapora, ele se aquece efetivamente e, à medida que se aquece, emite mais e mais radiação Hawking, levando a uma explosão final antes que aconteça no final.
Portanto, também é verdade que o buraco negro mais antigo, tendo perdido mais massa, estará a uma temperatura um pouco (mas incomensurável) de temperatura mais alta.
No entanto, até agora, negligenciei a temperatura do fundo cósmico de microondas. Atualmente, isso é cerca de 2,7 Kelvin e até que a expansão do universo a abaixe para abaixo da de um buraco negro, o buraco negro absorverá realmente mais energia do CMB do que emite através da radiação Hawking e aumentará (imensuravelmente) em massa.
É por isso que levará da ordem de 10 ^ 100 anos para que todos os buracos negros evaporem, em comparação aos quais até o seu intervalo nominal de 100 bilhões de anos é uma queda no oceano (cósmico).
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