Spørsmål:
Alder på et svart hull
Knu8
2016-10-20 16:29:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er det en måte å bestemme alderen på et svart hull. Anta om 100 milliarder år fra nå, hvis to sorte hull har nøyaktig samme masse (si 30 M☉). En av dem dannet 10 milliarder år fra nå, og andre dannet 20 milliarder år fra nå. Ved t = t0 + 100 milliarder år, når vi ser tilbake på fortiden, kan vi forutsi hvor gamle disse sorte hullene er? Er hastigheten på spredning av Hawking-stråling noe annerledes for dem?

"Er spredningshastigheten for Hawking-stråling noe annerledes for dem?" det ser ut til å være det mest spesifikke spørsmålet.
To svar:
jk - Reinstate Monica
2016-10-20 17:10:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Fra å se på Black Hole alene, er det ingen mulighet for å bestemme alderen. Tilstanden til det svarte hullet bestemmes fullt ut av noen få grunnleggende variabler (masse, vinkelmoment og elektrisk ladning). Dette er utsagnet fra den berømte dikten Et svart hull har ikke noe hår. Hawking-stråling spesielt er bare avhengig av disse variablene.

Du kan kanskje bestemme alderen på en Svarte hull på indirekte måter (f.eks. Ved å se på omgivelsene og se hvor mye det blir renset for materie).

Derfor spurte jeg spesifikt etter tid 100 milliarder år fra nå. På den tiden vil omgivelsene være ganske rene.
det er ikke nødvendigvis tilfelle Knu8. du er ute med mange størrelsesordener! https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_far_future Det ser ut til at vanlige galakser osv. fortsatt vil eksistere si en billion år fra nå. Men jkn har svart på spørsmålet.
Julian Moore
2016-10-20 20:42:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nei, du kan ikke si noe om deres alder, og ja, deres Hawking-stråling er annerledes ... ikke at du kunne oppdage forskjellen. Mer detaljert:

Hvis de to sorte hullene dine begynte med identisk masse, men på forskjellige tidspunkter, ville det yngre hullet ha mistet mindre masse enn det andre gjennom Hawking-stråling, med en aldersforskjell på bare 10 milliarder år masseforskjellen ville være umålelig (med dagens teknologi).

Hvis det på et eller annet tidspunkt i en fjern fremtid oppstår to BHer av forskjellige masser, kunne man generelt ikke fortelle om de hadde blitt født samtidig med forskjellige masser, eller på forskjellige tidspunkter med samme masse .

Intensiteten til Hawking-stråling avhenger av temperaturen i det svarte hullet, og når en BH fordamper, blir den effektiv, og når den varmes opp, avgir den mer og mer Hawking-stråling som fører til en endelig sprekk før skjer rett på slutten.

Så det er også sant at det eldre sorte hullet, etter å ha mistet mer masse, vil ha en litt (men umåtelig så) høyere temperatur.

Imidlertid Jeg har forsømt temperaturen på den kosmiske mikrobølgeovnens bakgrunn så langt. Det er for tiden ca 2,7 Kelvin, og til utvidelsen av universet har senket den til under et svart hull, vil det svarte hullet faktisk absorbere mer energi fra CMB enn det avgir gjennom Hawking-stråling og vil faktisk ha økt (umåtelig) i masse.

Dette er grunnen til at det vil ta størrelsesorden 10 ^ 100 år for alle sorte hull å fordampe, sammenlignet med at til og med ditt nominelle intervall på 100 milliarder år er et fall i det (kosmiske) havet.

"Så det er også sant at det eldre sorte hullet, etter å ha mistet mer masse, vil ha en litt (men umåtelig så) høyere temperatur." - Nei. Temperaturen (og dermed Hawking-strålingen) til et svart hull avhenger av dens masse, periode. To sorte hull med samme masse ville ha samme temperatur, uavhengig av alder.
Du misforstår. De sorte hullene i tankeeksperimentet starter med identiske masser på forskjellige tidspunkter, derfor har BH som har utviklet seg lengst (CMB osv. Forsømt) mistet mer masse enn den andre - spesielt hvis du vurderer tiden mellom dannelsen av 1. og 2. ;)
Selvfølgelig har du rett i absolutte forhold temp og masse, men sammenligningen som gjøres er relativ
@JulianMoore I mitt tankeeksperiment startet sorte hull på forskjellige tidspunkter med forskjellige masser. Men på en vilkårlig tid Tx i tidslinjen til universet har de identiske masser.
@Knu8 Ah, OK. En Schwarzschild BH er helt preget av sin masse, så gitt at det er det eneste du vet / kan vite, kan den ikke si noe om historie / alder. For to BH med like masser i fremtiden, kan en ha startet i det små og fått mer masse, eller de kan ha utviklet seg identisk. Re: Hawking-stråling - det er også rent funksjonsmasse / horisontområde (de to er relatert), og selv om det ved 30Msol er helt ubetydelig ville være det samme for begge (Schwarschild BH: det kan forventes en korreksjon for ladede / roterende BH-er, men Jeg har ikke noe spesifikt svar for de tilfellene)


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...