Warum verlieren Schwarze Löcher durch die Hawkingstrahlung Masse?

Die Hawkingstrahlung entsteht - so wie ich sie verstehe - dadurch, dass im Vakuum dauernd virtuelle Teilchenpaare entstehen, die sich unglaublich kurz darauf wieder gegenseitig auslöschen, und dass von diesen Teilchenpaaren am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs jeweils ein Partnerteilchen des betreffenden Teilchenpaars über den Ereignishorizont fliegt, bevor sich das Teilchenpaar wieder vereinigen und auslöschen konnte, so dass das zurückbleibende Teilchen plötzlich nicht mehr virtuell bleibt, weil es keinen Partner mehr zur Auslöschung hat.

Diese zurückbleibenden partnerlosen Teilchen fliegen vom SL weg in Richtung des normalen umgebenden Raums und bilden die Hawking-Strahlung.

Jetzt kommt mein Verständnisproblem:

Sowohl das zurückbleibende Teilchen (jetzt Teil der Hawkingstrahlung), als auch das andere Teilchen, dass den Ereignishorizont in Richtung SL passierte, waren doch gar nicht Teil der Masse des SL, sondern sind ja quasi aus dem Nichts entstanden (und hätten sich normalerweise, also ohne die Nähe zum SL, auch wieder zu Nichts aufgelöst).

Also sollte die Hawkingstrahlung kein Teil der Masse des SL sein, und diese damit auch nicht verringern. Im Gegenteil: die Partnerteilchen, die den Ereignishorizont in Richtung SL passierten, und die vorher ja auch nicht Teil der Masse des SL waren, bereichern das SL und dessen Masse doch jetzt, oder?

Meinem Verständnis nach, müssten SL also zwar strahlen, aber gleichzeitig auch entsprechend anwachsen.

Trotzdem heißt es immer, durch die Hawkingstrahlung würden Schwarze Löcher langsam aber sicher "verdampfen", bis sie sich schließlich irgendwann auflösen und weg sind.

Wo ist mein Denkfehler?

Astronomie, Kosmologie, Physik, Schwarze Löcher, Stephen Hawking
6 Antworten
Kann ein schwarzes Loch nicht theoretisch die Dichte von Joghurt haben?

Also man sagt ja, dass schwarze Löcher in dem Kernen von Sternen (schöner Reim xD) entstehen, nachdem der Stern in einer Super-, oder sogar Hyper-, nova verendet und durch die unvorstellbare Druckwelle der Kern zu einem Schwarzen Loch zusammengepresst wird. Mit andern Worten: Die Dichte eines SL ist unvorstellbar hoch. Dank Newton wissen wir ja, dass Wurzel(2MG/R) die Fluchtgeschwindigkeit ist aus einem Gravitationsfeld eines Zentralobjektes ist. Mit andern Worten, wenn Wurzel(2MG/R) > c, dann hat man ein SL. Jetzt kann man die Fluchtgeschwindigkeit aber auch noch anders ausdrücken: Wenn die Dichte (ρ) des Zentralobjektes konstant ist, nimmt die Fallbeschleunigung konstant mit dem Radius zu. 4/3PIρGR = g(R) Guckt man sich die obere Formel für die Fluchtgeschwindigkeit an, kann man erkennen, dass sie ja Wurzel(2GM/R²R) = Wurzel(2gR) ist. GM/R² ist ja die Fallbeschleunigung wenn man nur die Masse des Zentralobjektes zur Rate nimmt. Setzen wir nun unsere Fallbeschleunigung in Bezug auf ρ in Wurzel(gR) ein, erhalten wir RWurzel(8/3PIρ*G) = v_Flucht(R) Wie man sieht, könnte man laut der Formel ein SL haben, welches die Dichte von Joghurt hat. Sein Radius, und daraus folgernd die Masse, wären unvorstellbar groß, keine Frage, aber solange die Lichtgeschwindigkeit kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit des Objektes ist, hat ja per Definition ein SL. Ist es nun so, dass die größten Schwarzen Löcher, z.B. das mit 18 Mrd Sonnenmassen, wirklich keine Sonderlich hohe Dichte haben, oder ist die Dichte immer extrem hoch?

Danke schon mal für Eure Antworten JTR

Mathe, Sterne, Universum, Astronomie, Kosmologie, Kosmos, Physik
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