ホーキング放射

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テンプレート:出典の明記 ホーキング放射(ホーキングほうしゃ、テンプレート:En)またはホーキング輻射(ふくしゃ)とは、ホーキングが存在を提唱・指摘した、ブラックホールからの熱的な放射のことである。

ブラックホールは熱的な特性を持つだろう、と予言したベッケンシュタインの名前を取って、ベッケンシュタイン・ホーキング輻射テンプレート:En)と呼ぶこともある。

概説

一般相対性理論が予言するブラックホール天体には、量子効果を考えるならば、的な放射がある、と1974年にホーキングが提唱した。

テンプレート:要出典範囲そのアナロジーから、ブラックホールの絶対温度 T が次式で定義される[1]

<math>T = \frac{\hbar c^3}{8\pi kGM}</math>

ここで kボルツマン定数M はブラックホールの質量である[1]。つまり、ブラックホールはその質量M で決まる温度 T熱放射を放出していることになり[1]、完全に「黒い」わけではない。これがホーキング放射である。ホーキング放射はエネルギーを外部に放出するので、ブラックホールの質量は減少する。

上式から、ブラックホールは質量M が小さければ小さいほど高温であるといえる[1]。とはいえその温度は、例えば太陽の数倍の質量を持つブラックホールの場合、100万分の1 K 程度[注 1]となり、通常の恒星質量クラスのブラックホールでは宇宙背景放射の温度(3 K)よりもずっと低い[1]

簡略化された説明

テンプレート:要出典範囲

脚注

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注釈

  1. 1 gのブラックホールの温度は1.2テンプレート:E K。太陽質量(1.9884テンプレート:E kg)を式に当てはめると、100万分の6 Kとなる。

出典

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 蜂巣泉 東京大学教養学部1・2年生向け講義「宇宙科学」第9回ブラックホール

関連項目

テンプレート:ブラックホール