L’évaporation des trous noirs est un phénomène extrêmement long car il dépend de la température, dépendant elle-même de la masse de ceux-ci qui, par définition, est très élevée. Mais comment ce phénomène d’évaporation peut-il se mettre en place ?
L’évaporation est rendue possible par des particules virtuelles. En effet, en utilisant l’énergie gravitationnelle du trou noir, des particules virtuelles peuvent entrer dans le réel. Toutefois si un électron et un antiélectron virtuels apparaissent aux alentours du trou noir, après l’horizon des évènements, l’électron sera piégé par ce dernier contrairement à son antiparticule. Elle devra donc attendre un nouvel électron virtuel pour s’annihiler en libérant ainsi des photons. Ces photons conduiront à une libération d’énergie, et donc de masse, du trou noir (Esslinger, O., 2024).
Cependant à ce jour aucun trou noir ne s’évapore. En effet, pour qu’un trou noir puisse s’évaporer il faut que son milieu ait une température inférieure. Actuellement, même dans un vide parfait le rayonnement fossile maintiendrait la température de leur environnement 2.7°C au dessus du zéro absolu. Mais les trous noirs stellaires sont en moyenne à soixante milliardième de degrés celsius du zéro absolu. Etant plus chaud que leur milieu extérieur, cela rend impossible toute évaporation pour le moment. Comme la température d’un trou noir dépend de sa masse, celle des trous noirs intermédiaires et supermassifs et encore beaucoup plus basse (Esslinger, O., 2024).
Une fois le rayonnement fossile presque épuisé et la température assez basse, l’évaporation pourra commencer. Ce phénomène s’auto-alimentera par la suite pour accélérer. En effet l’évaporation fait diminuer la masse, ce qui fait augmenter la température du trou noir, ce qui accélère, de fait, l’évaporation. Au fur et à mesure de la diminution de la masse, la vitesse d’évaporation croit de plus en plus rapidement jusqu’à arriver à une explosion de la masse restante. Celle-ci marquant alors la fin du trou noir (Esslinger, O., 2024).