小质量原始黑洞周围的热化与热点形成

我们定量分析了一个基本问题：黑洞（BH）周围背景等离子体温度剖面的稳态解是什么？人们可能会天真地期望温度剖面从BH表面的Hawking温度连续减小，直至外层区域。我们表明，实际情况并非如此，因为在BH表面附近无法维持局部热平衡，也因为来自Hawking辐射的高能粒子无法立即热化到背景等离子体中。温度剖面在BH附近有限距离内出现平台，即使在BH远处的总体背景温度幅度也显著低于天真预期。这些反直觉结果的主要原因是，黑洞的尺寸太小，以至于Hawking辐射的粒子在与等离子体相互作用的典型时间尺度内已经远离黑洞。