Факторы серого тела черной дыры

Факторы серого тела черной дыры являются функцией частоты и углового момента, который характеризует отклонение спектра излучения черной дыры от спектра чистого черного тела . В результате квантовых эффектов изолированная черная дыра излучает излучение, которое на горизонте черной дыры соответствует излучению идеально черного тела. Однако это излучение рассеивается геометрией самой черной дыры. Говоря более интуитивно, частицы, испускаемые черной дырой, подвержены гравитационному притяжению черной дыры, и поэтому некоторые из них падают обратно в черную дыру. В результате реальный спектр, измеренный асимптотическим наблюдателем, отклоняется от спектра черного тела. Это отклонение фиксируется факторами серого тела. Название «серое тело» просто означает отличие спектра черной дыры от чистого черного тела.

Факторы серого тела можно вычислить с помощью классического расчета рассеяния волнового пакета на черной дыре.

Математическое определение

Скорость, с которой черная дыра испускает частицы с энергией между $\hbar \omega$ и $\hbar (\omega +d\omega )$ и с квантовыми числами углового момента $\ell ,m$ дается $$d\Gamma ={\sigma _{\omega ,\ell ,m} \over e^{\hbar \omega \over kT}\pm 1}d\omega$$где k — постоянная Больцмана , а T — температура Хокинга черной дыры. Константа в знаменателе равна 1 для бозонов и -1 для фермионов . Факторы $\sigma _{\omega ,\ell ,m}$ называются факторами серого тела черной дыры. Для заряженной черной дыры эти факторы могут зависеть и от заряда испускаемых частиц.