Strona głównaPytania → Czy może powstać czarna dziura...

Czy może powstać czarna dziura bez materii, z samej energii światła?

Pytanie

Pyta pawel

Czy może powstać czarna dziura bez materii, a tylko z energii światła? Czy zmienia się grawitacja czarnej dziury gdy tylko pochłania światło (skoro grawitacja nie istnieje bez masy i na odwrót)?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Stwierdzenie „grawitacja nie istnieje bez masy” jest prawdziwe w przypadku newtonowskiej teorii grawitacji, ale przestaje być prawdziwe w ogólnej teorii względności (OTW) — w tej teorii źródłem pola grawitacyjnego jest energia i pęd materii (ściślej: gęstość i strumień energii i pędu). W szczególności może to być energia i pęd materii w postaci pola elektromagnetycznego, któremu nie przypisujemy masy.

Tak więc w OTW z niezerowym polem elektromagnetycznym związane jest niezerowe pole grawitacyjne. Natomiast pytanie, czy pole elektromagnetyczne (w szczególności światło) może wytworzyć czarną dziurę jest pytaniem, na które nie potrafię dać definitywnej odpowiedzi. Definitywnie mogę powiedzieć tyle, że z jednej strony nie znam żadnego modelu czarnej dziury, o której można byłoby powiedzieć, że jest wygenerowana wyłącznie przez pole elektromagnetyczne (czy np. gaz fotonów), a z drugiej strony nie znam żadnego twierdzenia, które wykluczałoby istnienie takich czarnych dziur.

Intuicyjnie rzecz biorąc, pochłanianie przez czarną dziurę światła powinno zwiększać jej grawitację (gdyż oznacza pochłanianie energii i pędu), natomiast, znów, nie jest mi znany żaden model, który w ścisły sposób pokazywałby występowanie tego efektu.