Hawking-Strahlung Nachweis?
Hallo,
welche denkbaren Nachweißverfahren könnte es für die Hawking-Strahlung, bei massearmen schwarzen Löchern, in Zukunft geben?
wäre der Nachweis, wenn überhaupt, nicht am einfachsten mit künstlich erzeugten schwarzen Löchern möglich?
Danke im Voraus :)
2 Antworten
Hallo RockyLama,
die minimale Wellenlänge für HAWKING- Strahlung soll in der Größenordnung des "Durchmessers" des Schwarzen Lochs (SL) liegen, das sie produziert. Und entsprechend schwach. Sie ist im Wesentlichen thermisch und entspricht einer Temperatur, die antiproportional zur Masse des SL ist. Die genaue Formel lautet
TH = ℏc³/8πkBGM ≈ 1,2×10²³ kg∙K/M.
Diejenigen SL, die durch Kollaps von Sternen entstehen können, sind mindestens etwa 3 Sonnenmassen schwer, das sind etwa 6×10³⁰ kg. Setzen wir das ein, kommen wir auf TH ≈ 2×10⁻⁸ K. Strahlung von so kalten Quellen ist nicht detektierbar und geht vor allem im Zweifelsfall gegen den Hintergrund unter. Selbst das Weltall selbst ist ein Vielfaches "heißer", nämlich etwa 2,7K.
Theoretisch sind auch andere Prozesse möglich, die zu vielleicht sogar kleineren SL führen, aber das ist noch schwieriger, weil dazu Energie extrem konzentriert werden muss.
Mit geeigneten Instrumenten könnte man quasi ein Loch im CMB entdecken, weil aus dem Bereich des "Schattens" des SL weniger Strahlung kommt als vom Hintergrund. Das SL würde also dadurch sichtbar, was man nicht sehen würde, und das würde man auch sehen, wenn es die HAWKING- Strahlung gar nicht gäbe.
Könnte man diese theoretisch sehen, würde sie in der Tat in der Hintergrundstrahlung, aber auch in der Wärmestrahlung umgebenden Gases untergehen.
wäre der Nachweis, wenn überhaupt, nicht am einfachsten mit künstlich erzeugten schwarzen Löchern möglich?
das hängt davon ab wie "einfach" es ist schwarze löcher künstlich zu erzeugen. so wie es aussieht fehlen uns dazu in unseren teilchenbeschleunigern viele (viele) größenenordnungen an energie. das ist - nach derzeitigem wissensstand - eigentlich genauso aussichtslos wie der nachweis an astronomischen schwarzen löchern.
Danke !
Aber sollte es aus irgendeinem Grund gelingen, müssten die Signaturen der Evaporation messbar sein, oder?
Der Nachweis astronomischer SL ist nicht unmöglich. Du meinst vielleicht den Nachweis sehr kleiner astronomischer SL.
Vielen Dank,
Das die Strahlung von anderen Strahlungen wie kosmischer Mikrowellenhintergrundstrahlung überdeckt wird, ergibt Sinn.