ホーキング放射とは何か？

ホーキング放射は、ブラックホールのすぐ外側で起こる量子の“いたずら”の結果だと考えるとイメージしやすいです。

宇宙空間は真空と呼ばれていても完全な空っぽではなく、ほんの一瞬だけ現れてはすぐに打ち消し合う粒子と反粒子のペアが、泡のように生まれては消える現象――量子ゆらぎ――が絶えず起きています。

ふつうはペアがそろって消えるため外からは何も見えませんが、ブラックホールの境界である「事象の地平面」は一種の崖のように空間を大きくゆがめているため、ペアの片方が崖の内側へ吸い込まれ、もう片方が外側へ取り残されることがあります。崖の内側へ落ちた粒子はブラックホールにエネルギーを“借りた”まま消えるため、残された相方はその借りを返す形で本物の粒子として外へ飛び出し、遠くの観測者には「ブラックホールから光や粒子が放たれた」ように見えるのです。

外へ出た粒子はブラックホールの質量をほんのわずかに奪っていくので、長い時間をかけるとブラックホール自身が少しずつ軽くなり、やがて蒸発してしまう――これがホーキング放射の核心です。言い換えれば、ブラックホールは光さえ逃げられない闇の穴である一方、量子の揺らぎを通じてごく弱い“体温”を持ち、その熱でゆっくりと身を削り続ける存在だと捉えられるのです。

あえて擬人化すれば、ホーキング放射は真空から誕生した双子がブラックホールの縁で引き裂かれ、生き残った片割れが復讐のためブラックホールからエネルギーを盗んで宇宙へ持ち逃げする現象なのです。

そしてブラックホールが存在し続ける限りこの双子の引き裂きとエネルギーの持ち去りは続くため、どんな巨大なブラックホールもやがては消え去ってしまう運命にあるわけです。

しかし、このホーキング放射は極めて微弱で宇宙背景のノイズに埋もれてしまうため、実際の天体ブラックホールで直接観測することは極めて困難です。