I buchi neri, per definizione, non emettono luce né alcuna altra forma di radiazione elettromagnetica. Assorbono invece tutto ciò che si avvicina a loro, compresa la luce. Pertanto, i buchi neri non hanno una temperatura specifica nel senso tradizionale.

Tuttavia, il concetto di temperatura può ancora essere associato ai buchi neri attraverso la cosiddetta radiazione di Hawking. Questo è un fenomeno teorico proposto dal fisico Stephen Hawking negli anni '70. Secondo la teoria di Hawking, l'orizzonte degli eventi di un buco nero (il punto di non ritorno oltre il quale nulla, nemmeno la luce, può sfuggire) non è del tutto vuoto ma si comporta invece come una sorgente di radiazione termica.

Si prevede che la radiazione di Hawking si verifichi a causa delle fluttuazioni quantistiche in prossimità dell’orizzonte degli eventi. Queste fluttuazioni portano alla creazione di coppie particella-antiparticella, dove una particella cade nel buco nero mentre l’altra sfugge sotto forma di radiazione. Le particelle che fuggono trasportano energia, che di fatto riduce la massa del buco nero e ne aumenta la temperatura.

La temperatura di un buco nero, come definita in questo contesto, è direttamente proporzionale alla sua gravità superficiale e inversamente proporzionale alla sua massa. La gravità superficiale di un buco nero è correlata alla forza della sua attrazione gravitazionale sull’orizzonte degli eventi. In generale, più piccolo è il buco nero, più forte è la gravità superficiale e quindi maggiore è la sua temperatura.

Tuttavia, la temperatura di un buco nero è estremamente bassa per i tipici buchi neri astrofisici. Per un buco nero di massa solare, la temperatura di Hawking è stimata intorno ai 10^-8 Kelvin. Ciò significa che anche se i buchi neri emettono radiazioni, la velocità di emissione è incredibilmente piccola e perdono energia molto lentamente. I buchi neri più piccoli, come quelli con le masse di pianeti o asteroidi, avrebbero temperature ancora più elevate ma non ancora abbastanza significative da essere rilevabili con la nostra attuale tecnologia.

È importante notare che la temperatura associata alla radiazione di Hawking è puramente teorica e la sua effettiva esistenza non è stata verificata sperimentalmente. Tuttavia, fornisce una visione affascinante della natura quantistica dei buchi neri e dell’interazione tra gravità e termodinamica in condizioni estreme.