Если бросить в кипящую воду кусок льда, он будет таять, пока не исчезнет. Примерно так же ведёт себя чёрная дыра в космосе — только «кипятком» здесь служит само пространство, которое непрерывно вытягивает из неё энергию.
В новой работе физики разобрали судьбу особого типа чёрных дыр — тех, что не только обладают массой, но и несут электрический заряд. Такие дыры описываются решением Рейсснера — Нордстрёма в пространстве де Ситтера (это модель Вселенной с постоянным расширением). Авторы учли два главных процесса: квантовое излучение, уносящее энергию, словно вода испаряется из лужи, и рождение пар частиц, которое постепенно снимает заряд — как стекает статическое электричество с наэлектризованной расчёски.
Авторы также проверили, являются ли особые состояния — например, когда температура дыры сравнивается с температурой окружения — устойчивыми. Оказалось, что нет: дополнительный приток или отток энергии из-за электромагнитных эффектов сбивает систему с этого равновесия. Так что классические «точки покоя» не выживают, когда включаются квантовые поправки.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.20349
We develop a semiclassical description of Reissner--Nordstr\"om--de Sitter (RN--dS) evaporation by combining a spherically reduced two-dimensional dilaton gravity model with Polyakov anomaly backreaction. The framework captures the causal and thermodynamic structure of the static patch and yields closed adiabatic evolution equations for the mass and charge. With an outward-oriented flux convention, the anomaly-induced Killing-energy flux is $$\mathcal F=(N_{\rm eff}/48\pi)(\kappa_b^2-\kappa_c^2)$$, while the full mass evolution is $$\dot M=-\mathcal F+\Phi_b\dot Q$$, with $$\Phi_b=Q/r_b$$. We prove analytically that along the entire sub-Nariai neutral Schwarzschild--de Sitter branch $$\kappa_b>\kappa_c$$, so neutral black holes lose mass monotonically. Schwinger pair production provides the discharge channel. In the rapid-discharge regime, controlled charged trajectories become effectively neutral on a timescale short compared with the anomaly-driven Hawking mass-loss time and then follow the neutral SdS channel toward empty de Sitter space. The classical lukewarm locus $$T_b=T_c$$ is only the nullcline of the anomaly-induced heat flux: the electromagnetic work term tilts the full semiclassical vector field away from this curve, so it is not an invariant trajectory. When sufficiently light charged species provide a rapid-discharge channel, the classical cold/extremal, charged Nariai, ultracold, and lukewarm loci are not semiclassical attractors for controlled nondegenerate trajectories. These results give an adiabatically backreacted derivation of the RN--dS evaporation endpoint in the regime controlled by anomaly-induced flux and rapid charge discharge, and provide the semiclassical background for generalized-second-law monotonicity and conservative quantum-extremal-surface/island estimates.
В процессе испарения чёрная дыра может достичь температуры, при которой она светится ярче, чем поверхность Солнца, но только на очень короткое время.