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

«Гипотеза белых дыр» «Гипотеза белых дыр»

Почему снаружи белая дыра не отличается от черной

N+1
История провала: как я открыл пекарню и закрыл ее через два месяца История провала: как я открыл пекарню и закрыл ее через два месяца

Открыть пекарню и закрыть ее через два месяца

Inc.
CAR-T-клетки получили прямо в организме четырех пациентов CAR-T-клетки получили прямо в организме четырех пациентов

Результаты испытаний технологии для получения противоопухолевых Т-лимфоцитов

N+1
Отпуск экстремала и спелеолога: самые таинственные и привлекательные для туризма пещеры Забайкалья Отпуск экстремала и спелеолога: самые таинственные и привлекательные для туризма пещеры Забайкалья

Главная фишка пещер — их труднодоступность и, как следствие, нетронутая красота

Вокруг света
«Эффект кислого винограда»: как неудачи и страх провала мешают нам исполнять мечты «Эффект кислого винограда»: как неудачи и страх провала мешают нам исполнять мечты

Почему мы бессознательно обесцениваем то, что раньше вдохновляло?

Forbes
Среднерусская доска Среднерусская доска

История российского скейтбординга: от неформалов до олимпийской сборной

GQ
8 потрясающих музеев со всего мира: от их архитектуры захватывает дух 8 потрясающих музеев со всего мира: от их архитектуры захватывает дух

8 музеев, разглядывать экстерьер которых не менее интересно, чем их экспонаты

Playboy
Влюбиться в двоих: ошибка или приключение? Влюбиться в двоих: ошибка или приключение?

Почему иногда нам хочется вступить в новые отношения, не разрушая старые?

Psychologies
Провокации красотки в бикини: самые откровенные пляжные образы Ким Кардашьян Провокации красотки в бикини: самые откровенные пляжные образы Ким Кардашьян

Ким Кардашьян – одна из самых ярких американских телезвезд

Cosmopolitan
«Гордиться делами, а не деньгами»: как Любна Олаян стала самой влиятельной женщиной Саудовской Аравии «Гордиться делами, а не деньгами»: как Любна Олаян стала самой влиятельной женщиной Саудовской Аравии

Как Любне Олаян помогает другим женщинам в Саудовской Аравии?

Forbes
7 распространенных заблуждений о том, что помогает в жару 7 распространенных заблуждений о том, что помогает в жару

Мы собрали 7 мифов о том, что помогает во время жаркой погоды

Maxim
Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман

За 30 лет Дэвид Нилеман успел основать пять авиакомпаний

VC.RU
Путеводитель по Новой Третьяковке Путеводитель по Новой Третьяковке

Гид по Новой Третьяковке, где хранятся работы художников ХХ века

Культура.РФ
Тату-мастерица Марина Крассовка — о свежих трендах среди мужчин, хейте из-за татуировок на женском теле и парных рисунках Тату-мастерица Марина Крассовка — о свежих трендах среди мужчин, хейте из-за татуировок на женском теле и парных рисунках

Восемь вопросов, много интересной информации... и смелая фотосессия

Playboy
Как создавалась обложка литературного номера Esquire Как создавалась обложка литературного номера Esquire

Как Дмитрий Аске — настоящий человек-оркестр — создавал обложку Esquire

Esquire
Без ограничений скорости: книги об автоспорте Без ограничений скорости: книги об автоспорте

Подборка книг об автоспорте: пристегните ремни и погнали!

Популярная механика
Эта ракета не взлетит. Новое кино Серебренникова — о том, как мы проспали будущее Эта ракета не взлетит. Новое кино Серебренникова — о том, как мы проспали будущее

«Петровы в гриппе» — о том, как вырваться из утопии прошлого и зажить

СНОБ
Формула успеха: энергия и классные идеи Формула успеха: энергия и классные идеи

Как проходит день блогера-миллионника?

OK!
Правила жизни Ильи Сегаловича Правила жизни Ильи Сегаловича

Правила жизни сооснователя "Яндекса" Ильи Сегаловича

Esquire
Цифровой след сотрудника. Новый подход к управлению талантами для повышения эффективности бизнеса Цифровой след сотрудника. Новый подход к управлению талантами для повышения эффективности бизнеса

Что такое цифровой след сотрудника и как его анализировать

СНОБ
Палеонтологи разобрались в родственных связях южноамериканских копытных Палеонтологи разобрались в родственных связях южноамериканских копытных

Одни таксоны оказались родственны лошадям, другие – даманам и слонам

N+1
Амурных дел мастер Амурных дел мастер

Анна Толстова о том, за что в России любили Торвальдсена

Weekend
Игра Бакмана: эссе автора Игра Бакмана: эссе автора

Фредрик Бакман написал эссе о том, как тренировал футбольную команду дочери

Esquire
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
Как вырваться из выматывающих нарративов? Как вырваться из выматывающих нарративов?

Выбирайте законченные истории

GQ
На солнечной стороне На солнечной стороне

Дом архитектора Александра Дорохова, руководителя бюро «AD Project»

Seasons of life
Любимые мужчины самых красивых актрис мира: Джулии Робертс, Меган Фокс и других Любимые мужчины самых красивых актрис мира: Джулии Робертс, Меган Фокс и других

Избранники Энн Хэтэуэй, Меган Фокс, Джулии Робертс и других красавиц Голливуда

Cosmopolitan
Попасть в сети Попасть в сети

Пять способов потерять деньги, продавая вещи в Интернете

Лиза
Браки, измена и развод: любовные страсти красоток-актрис сериала «Папины дочки» Браки, измена и развод: любовные страсти красоток-актрис сериала «Папины дочки»

Какие страсти кипят в личной жизни звезд сериала «Папины дочки»

Cosmopolitan
11 роковых ошибок твоего резюме: зачем нужны саммари и ключевые слова 11 роковых ошибок твоего резюме: зачем нужны саммари и ключевые слова

Эксперт: какие ошибки в резюме допускают соискатели и как их избеажть?

Cosmopolitan
Открыть в приложении