Az 1970-es évek közepén Stephen Hawking radikális elmélettel állt elő, amely szerint a fekete lyukak nem minden tekintetben fekete objektumok: sugároznak, vagyis kibocsátanak gyenge, de mérhető részecskéket. Ezt nevezzük Hawking-sugárzásnak. Ez a felfedezés teljesen új irányt adott a fekete lyukak fizikájának.
Sokan úgy gondolják, hogy a sugárzás a fekete lyuk eseményhorizontjánál felbukkanó, majd azonnal megsemmisülő virtuális részecske-antirészecske párokhoz köthető, ahol az egyik részecske elnyelődik, a másik kiszabadul. Még maga Hawking is egy egyszerűsített hasonlattal magyarázta könyvében ezt a folyamatot.
Részletesebb vizsgálat azonban rávilágít arra, hogy ez a népszerű magyarázat valójában túlzott leegyszerűsítés, sőt, lényegi pontokon téves. A kvantumtérelmélet szerint a vákuum soha nem teljesen üres, hanem folyamatos virtuális részecskefluktuációk zajlanak benne, amelyeket csak közvetetten figyelhetünk meg. A kérdés az, hogy ezek a fluktuációk miként válhatnak valódi részecskékké.
A Heisenberg-féle bizonytalansági elv és Einstein relativitáselmélete is kulcsszerepet játszik a sugárzás valódi eredetének megértésében. Ugyanis egy távoli megfigyelő számára ugyanaz a téridő-tartomány részecskékben gazdag termikus sugárzásként jelenik meg, miközben helyben „üres” vákuumként érzékelhető. A részecskék érzékelése és valósága tehát a téridő görbületétől és a megfigyelő helyzetétől is függ.
A videó azt is hangsúlyozza, hogy a Hawking-sugárzás nem kizárólag fekete lyukakra jellemző: elvileg minden, a téridőt extrém módon meggörbítő összeomlott csillag – például fehér törpe vagy neutroncsillag – extrém kis mértékben ugyan, de képes ilyen sugárzást kibocsátani. Ettől függetlenül a Hawking-sugárzást eddig még nem sikerült közvetlenül megfigyelni, mivel rendkívül gyenge, és a kozmikus háttérsugárzás is elnyomja.
