Evaporazione dei buchi neri

Collisione tra galassie contenti un buco nero

Sono interessato alla teoria di Hawking sull'evaporazione dei buchi neri, ma i testi che ho consultato non sono molto esaurienti: per alcuni la temperatura di un BH è uguale a hc/R, per altri a hc/2R. Potete dire qual'è la formula corretta e come si ottiene?

Stefano Carloni
7 gennaio 2007
Negli anni ’70, una serie di lavori di vari autori (principalmente Bekenstein e Hawking) mise in rilievo una notevole corrispondenza tra l’evoluzione di un buco nero in accrescimento e le leggi della termodinamica. In particolare, il “teorema dell’area” dei buchi neri, formulato da Hawking ed Ellis nel 1973, stabilì che l’area superficiale di un buco nero non può diminuire. Questo risultato suggerì che questo teorema sia l’analogo della seconda legge della termodinamica e che quindi tale area sia l’analogo dell’entropia. In questo contesto, si può definire una temperatura del buco nero tramite la relazione che lega temperatura ed entropia. Si ricava che tale temperatura corrisponde alla gravità alla superficie del buco nero e, nel caso di un buco nero di Schwarzchild (cioè non rotante), è espressa da

Formula.jpg




dove

Cost Planck 2.jpg


è la costante di Planck ridotta, c è la velocità della luce, k è la costante di Boltzmann, G è la costante di gravitazione e M è la massa del buco nero. In termini del raggio di Schwarzchild (RS = 2GM/c2) abbiamo T= hc/(2kRS).
Gianfranco De Zotti Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Padova

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