Evaporation der mikroskopischen Schwarzen Löcher

• Antragsteller: Professor Dr. Piero Nicolini
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 210757101

Schwarze Löcher werden häufig als exotische, mysteriöse Objekte angesehen, von denen nichts, nicht einmal Licht, entkommen kann. Diese Sichtweise ist jedoch stark vereinfacht. Stephen Hawking zeigte 1975, dass schwarze Löcher thermische Schwarzkörperstrahlung emittieren und dadurch zerstrahlen können. Durch den Energieverlust während der Evaporation wird das schwarze Loch heier und erhöht seine Evaporationsgeschwindigkeit. Dieser Prozess führt zu einer divergenten Temperatur und es kann keine Aussage über die Endphase der Evaporation gemacht werden. Das Projekt hat das Ziel, den Evaporationsprozess unter Berücksichtigung von Quantengravitationseffekten zu untersuchen. Insbesondere sollen dabei zwei Ziele erreicht werden: Beschreibung des Zerfalls schwarzer Löcher unter Berücksichtigung aller möglichen Emissionsmechanismen (Hawking-, Schwinger- und Unruh-Starobinskii-Effekt) und Beschreibung des Endzustandes der Evaporation unter besonderer Berücksichtigung der Erzeugung von sogenannten Remnants, stabilen Überresten von schwarzen Löchern. Um diese Ziele zu erreichen, werden effektive Modelle der Quantengravitation zur Beschreibung von schwarzen Löchern verwendet, die die Divergenzen der Hawking-Theorie beseitigen und mit denen sich experimentelle Vorhersagen für die Endphase der Evaporation treffen lassen. Durch die mögliche Erzeugung mikroskopischer schwarzer Löcher am Large Hadron Collider stehen wir kurz vor der Beobachtung dieser Effekte, wodurch dieses Projekt gerade jetzt von besonderer Relevanz ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen