Физики провели моделирование намагниченной черной дыры, окруженной плазмой

N+1Наука

Магнитное пересоединение экспоненциально быстро лишило черную дыру магнитного поля

Елизавета Чистякова

Ashley Bransgrove et al. / Physical Review Letters, 2021

С помощью компьютерного моделирования американские физики показали, что из-за магнитного пересоединения черная дыра Керра, окруженная сильно намагниченной плазмой, экспоненциально быстро теряет магнитное поле. Результаты методов кинетики релятивистской плазмы и резистивной магнитогидродинамики согласуются с теоремой об отсутствии волос, которая говорит, что черные дыры характеризуются только массой, угловым моментом и зарядом. Кроме того, потеря сильного магнитного поля становится причиной жесткого рентгеновского излучения из магнитосферы черной дыры, пишут ученые в Physical Review Letters.

В общей теории относительности принято считать, что все черные дыры подчиняются теореме об отсутствии волос: если у двух черных дыр одинаковые масса, заряд и угловой момент, то их невозможно отличить друг от друга — вся остальная информация об их прародителях и поглощенной материи скрыта от наблюдателя за горизонтом событий.

Черные дыры, рожденные в результате коллапса намагниченных звезд, рождаются с магнитным полем, пронизывающим горизонт событий. Также черная дыра может приобрести собственное магнитное поле в результате слияния с намагниченной нейтронной звездой. Из-за этого у черной дыры появляются волосы в виде силовых линий магнитного поля, но ненадолго — в вакууме любое безмассовое поле с целым спином быстро улетучивается, оставляя черную дыру «лысой».

Однако намагниченные черные дыры редко находятся в вакууме: если черная дыра сформировалась в результате коллапса нейтронной звезды, вокруг нее будет неизбежно присутствовать плазма, либо плазма образуется в результате рождения электрон-позитронных пар возле горизонта событий. Из-за присутствия высокопроводящей плазмы условия в теореме об отсутствии волос радикально меняются — вместо вакуума вокруг черной дыры появляется материя, способная удерживать магнитное поле и не давать ему соскочить с горизонта событий. В таком случае единственный возможный сценарий потери магнитного поля — это перезамыкание магнитных линий, в результате которого силовые линии вытягиваются, разрываются и соединяются вновь в виде магнитных петель, содержащих плазму. Образовавшиеся плазмоиды либо падают за горизонт событий, либо улетают от черной дыры с релятивистскими скоростями. При этом энергия магнитного поля переходит в кинетическую энергию частиц и излучение. В 2011 году этот процесс наблюдали при моделировании намагниченной черной дыры в случае столкновительной плазмы (авторы ошибочно пренебрегли бесстолкновительной физикой плазмы) и в низком численном разрешении. Это привело к чрезмерно долгому угасанию магнитного поля и нарушению

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте

Как ожирение снижает ожидаемую продолжительность жизни

N+1
5 неявных признаков психических расстройств 5 неявных признаков психических расстройств

Первые признаки психического нездоровья

Psychologies
Летают ли авиалайнеры над Северным полюсом: да, и это стоит сделать хотя бы раз в жизни Летают ли авиалайнеры над Северным полюсом: да, и это стоит сделать хотя бы раз в жизни

Почему летать через Северный полюс до сих пор рискованно

ТехИнсайдер
Почему для проведения Олимпиады лучше выбрать один город, и как это поможет бороться с глобальным потеплением Почему для проведения Олимпиады лучше выбрать один город, и как это поможет бороться с глобальным потеплением

Зачем выбирать город для Олимпиады, если можно построить отдельный остров?

Популярная механика
Опасно ли летать на старых самолетах и почему их до сих пор так много Опасно ли летать на старых самолетах и почему их до сих пор так много

Почему авиакомпании используют самолеты, которые можно называть пожилыми?

Maxim
Осторожно, мультики: что не так с диснеевскими героями Осторожно, мультики: что не так с диснеевскими героями

Вместе с психотерапевтом разбираемся в скрытых смыслах диснеевских историй

Psychologies
Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье

Способов похудеть великое множество: диеты, спорт, может быть, лекарства?

Cosmopolitan
Владислав Мамышев-Монро: Верни мне жизнь Владислав Мамышев-Монро: Верни мне жизнь

«Цветик-семицветик» — проект-исследование творчества Владислава Мамышева-Монро

СНОБ
Робин Уильямс: 11 интересных фактов об актере Робин Уильямс: 11 интересных фактов об актере

Факты из жизни легендарного актера Робина Уильямса

РБК
Восхождение на Эльбрус. Как готовиться и чего ждать от самой высокой горы Европы Восхождение на Эльбрус. Как готовиться и чего ждать от самой высокой горы Европы

Восхождение на северный склон Эльбруса

СНОБ
Мне так неудобно... Мне так неудобно...

Что такое «неудобство» отношений

Лиза
«Мой выбор — не гнаться за молодостью и быть счастливой» «Мой выбор — не гнаться за молодостью и быть счастливой»

Нашей героине пятьдесят пять лет, и она уверена, что морщины — это красиво

Psychologies
Да, здравствует изобилие! Новый «Дастер» теперь доступен с турбомотором и вариатором Да, здравствует изобилие! Новый «Дастер» теперь доступен с турбомотором и вариатором

Проверяем новинку от Рено в деле

Maxim
«Грек клюнул»: российские бизнесмены раскручивают музей в Салониках «Грек клюнул»: российские бизнесмены раскручивают музей в Салониках

В Салониках открылась первая зарубежная выставка Ивана Клюна

Forbes
MINI Countryman. Стильно, модно и надёжно MINI Countryman. Стильно, модно и надёжно

Обзор стильного кроссовера MINI Countryman

4x4 Club
«Дневники Киллербота» Марты Уэллс: один из самых титулованных фантастических циклов современности «Дневники Киллербота» Марты Уэллс: один из самых титулованных фантастических циклов современности

5 причин, почему читатели полюбили приключения андроида-мизантропа

Популярная механика
Загадочные галлы: откуда на растениях появляются странные наросты? Загадочные галлы: откуда на растениях появляются странные наросты?

Как появляются на ветвях деревьев странные утолщения и кто их создатель?

Вокруг света
Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке

Она свергала правительства, сотрудничала с ЦРУ, влияла на введение новых законов

VC.RU
«Других профессий разве нет?»: как в России мужчины работают мастерами маникюра «Других профессий разве нет?»: как в России мужчины работают мастерами маникюра

«Быть можно дельным человеком и думать о красе ногтей»

Playboy
От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион? От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион?

Основные принципы здорового питания и полезные советы для взрослых и детей

Домашний Очаг
Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни

Как наклон оси планеты влияет на жизнь

Популярная механика
«Я снова мама»: как решиться на беременность после потери ребенка «Я снова мама»: как решиться на беременность после потери ребенка

Как не потерять веру и найти в себе силы для планирования новой беременности

Psychologies
Мой до дыр! Мой до дыр!

10 самых распространенных ошибок при уборке, которые делают почти все

Лиза
Жизнь на вулкане Жизнь на вулкане

Почему вулканолог, который построил карьеру в Корее, вернулся домой на Камчатку

Seasons of life
Гусеницы позаимствовали у вирусов белки для убийства наездников Гусеницы позаимствовали у вирусов белки для убийства наездников

Они не дают личинкам наездников развиваться

N+1
Гендиректор Spotify в России и СНГ Илья Алексеев: «По статистике прослушиваний по всей России лидирует Моргенштерн, а в Уфе — BTS» Гендиректор Spotify в России и СНГ Илья Алексеев: «По статистике прослушиваний по всей России лидирует Моргенштерн, а в Уфе — BTS»

Как Spotify удается конкурировать с локальными игроками и что слушают в России

Inc.
Побочное явление цифровизации: как в России крадут и продают персональные данные Побочное явление цифровизации: как в России крадут и продают персональные данные

Черный рынок персональных данных растет в России каждый год

Forbes
Как получить, заменить, проверить СТС: это должен знать каждый водитель Как получить, заменить, проверить СТС: это должен знать каждый водитель

Зачем нужно свидетельство о регистрации, и чем оно отличается от техпаспорта?

РБК
Какой «автомат» тебе нужен Какой «автомат» тебе нужен

Четыре способа навсегда  забыть о педали сцепления

Maxim
«О чем я никогда не рассказываю мужчинам?» «О чем я никогда не рассказываю мужчинам?»

Есть ли вещи, о которых не стоит рассказывать партнёру

Psychologies
Открыть в приложении