Radiazione di un buco nero

Come può essere considerata la radiazione di un buco nero, secondo la teoria dell'evaporazione, vera, se le coppie di particelle materia-antimateria che vengono coinvolte non appartengono al buco nero ma allo spazio e non possono quindi costituire la sua radiazione?

Alessio Boschini
29 settembre 2005
La risposta è abbastanza semplice: nel modello di evaporazione di un buco nero il concetto di evaporazione è perfettamente compatibile con il fatto che inizialmente (e solo inizialmente) la coppia di particelle e antiparticelle non appartiene al buco nero. Una di queste, infatti, e in particolare quella con massa negativa, attraversa l'orizzonte apparente e diviene parte integrante del "nuovo" buco nero (ossia del buco nero precedente a cui sia stata aggiunta la massa (o meglio energia vista l'equivalenza in Relatività Generale) negativa dell'antiparticella).

Il risultato finale di questo processo infinitesimo (la radiazione globale è infatti la sovrapposizione di moltissimi di questi processi infinitesimi) è un nuovo black hole che ha guadagnato una massa negativa ed è pertanto meno massivo di quanto lo era in partenza.

Un osservatore all'infinito, misurerà pertanto la deformazione dello spaziotempo prodotto da un buco nero meno massiccio ma, in aggiunta, riceverà una particelle di massa (energia) positiva proveniente dal buco nero. Per questa ragione dedurrà che il buco nero sta effettivamente evaporando.

Luciano Rezzolla Albert Einstein Institute, Potsdam, Germania

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