Πόσο κρύο είναι μια μαύρη τρύπα σε σύγκριση με άλλα ουράνια σώματα στο σύμπαν;
Για μια μη περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα (γνωστή ως μαύρη τρύπα Schwarzschild), η θερμοκρασία είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα της. Αυτό σημαίνει ότι πιο μαζικές μαύρες τρύπες έχουν χαμηλότερες θερμοκρασίες. Ο τύπος για τη θερμοκρασία μιας μαύρης τρύπα Schwarzschild δίνεται από:
Θερμοκρασία (t) =(h * c^3) / (8 * pi * g * m * k)
Οπου:
Το H είναι το Planck Constant
C είναι η ταχύτητα του φωτός
Το G είναι η βαρυτική σταθερά
M είναι η μάζα της μαύρης τρύπα
k είναι η σταθερά boltzmann
Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο, η θερμοκρασία μιας μαύρης οπής μειώνεται καθώς η μάζα της αυξάνεται. Οι υπερβολικές μαύρες τρύπες, οι οποίες μπορούν να έχουν μάζες δισεκατομμύρια ή ακόμα και τρισεκατομμύρια φορές από εκείνες του ήλιου, έχουν εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, κοντά στο απόλυτο μηδέν (-273,15 βαθμοί Κελσίου).
Αντίθετα, οι μικρότερες μαύρες τρύπες, όπως οι αστρικές μαύρες τρύπες που σχηματίζονται από την κατάρρευση των μαζικών αστεριών, μπορούν να έχουν πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες. Αυτές οι μαύρες τρύπες μπορούν να εκπέμπουν ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα, καθιστώντας τις ανιχνεύσιμες από τηλεσκόπια.
Επιπλέον, η έννοια της θερμοκρασίας στη φυσική της μαύρης οπής συσχετίζεται συχνά με τον ορίζοντα συμβάντων, το οποίο είναι το όριο πέρα από το οποίο τίποτα, ούτε καν ελαφρύ, μπορεί να δραπετεύσει. Η θερμοκρασία του ορίζοντα συμβάντος είναι γνωστή ως θερμοκρασία Hawking και σχετίζεται με κβαντικά αποτελέσματα κοντά στη μαύρη οπή.
Ως εκ τούτου, ενώ οι μαύρες τρύπες είναι πράγματι κρύες σε σύγκριση με πολλά ουράνια σώματα, η θερμοκρασία μιας μαύρης οπής εξαρτάται από τη μάζα και άλλους παράγοντες της και δεν είναι μια απλή σύγκριση σε όλες τις μαύρες τρύπες του σύμπαντος.
