Cependant, le concept de température peut encore être associé aux trous noirs grâce à ce que l'on appelle le rayonnement de Hawking. Il s’agit d’un phénomène théorique proposé par le physicien Stephen Hawking dans les années 1970. Selon la théorie de Hawking, l’horizon des événements d’un trou noir (le point de non-retour au-delà duquel rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper) n’est pas entièrement vide mais se comporte plutôt comme une source de rayonnement thermique.
Le rayonnement de Hawking devrait se produire en raison de fluctuations quantiques à proximité de l’horizon des événements. Ces fluctuations conduisent à la création de paires particule-antiparticule, où une particule tombe dans le trou noir tandis que l'autre s'échappe sous forme de rayonnement. Les particules qui s’échappent transportent de l’énergie, ce qui réduit efficacement la masse du trou noir et augmente sa température.
La température d’un trou noir, telle que définie dans ce contexte, est directement proportionnelle à sa gravité superficielle et inversement proportionnelle à sa masse. La gravité de surface d’un trou noir est liée à la force de son attraction gravitationnelle à l’horizon des événements. En général, plus le trou noir est petit, plus la gravité à la surface est forte et donc plus sa température est élevée.
Cependant, la température d’un trou noir est extrêmement basse pour les trous noirs astrophysiques typiques. Pour un trou noir de masse solaire, la température de Hawking est estimée à environ 10^-8 Kelvin. Cela signifie que même si les trous noirs émettent des radiations, le taux d’émission est incroyablement faible et ils perdent de l’énergie très lentement. Les trous noirs plus petits, comme ceux ayant la masse des planètes ou des astéroïdes, auraient des températures encore plus élevées, mais pas encore suffisamment importantes pour être détectables avec notre technologie actuelle.
Il est important de noter que la température associée au rayonnement Hawking est purement théorique et que son existence réelle n’a pas été vérifiée expérimentalement. Néanmoins, il offre un aperçu fascinant de la nature quantique des trous noirs et de l’interaction entre la gravité et la thermodynamique dans des conditions extrêmes.
