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

В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид

Ученые обнаружили на острове Мальорка в Средиземном море остатки горгонопса

N+1
4 важных правила этикета современного секса, которые должен соблюдать каждый 4 важных правила этикета современного секса, которые должен соблюдать каждый

Прогресс затронул не только технику, но и интим

Playboy
Новая модель показала, что Арктика освободится от летнего льда к середине века Новая модель показала, что Арктика освободится от летнего льда к середине века

Что повлечет за собой таяние береговых льдов в Арктике?

ТехИнсайдер
Константин Бинкин Константин Бинкин

Художник по свету превращает спектакли в произведения искусства

Собака.ru
Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке

Более 100 лет назад на ферме Андреаса Грубера произошла страшная трагедия

ТехИнсайдер
Путь к себе Путь к себе

Сати Казанова о том, как выглядит идеальный летний день

Grazia
Острова невезения. Похожа ли Белоруссия на Гаити Острова невезения. Похожа ли Белоруссия на Гаити

История убитого гаитянского президента Жовенеля Моиза

СНОБ
10 способов разнообразить прелюдию 10 способов разнообразить прелюдию

Как сделать прелюдию более интересной и приятной для обоих партнеров?

Psychologies
Выход через офшоры: опасно ли инвестировать в китайские IPO Выход через офшоры: опасно ли инвестировать в китайские IPO

С какими рисками столкнуться инвесторы в китайские компании?

Forbes
Подтяжка лица нитями: что нужно знать, перед тем как решиться Подтяжка лица нитями: что нужно знать, перед тем как решиться

Что предпочесть, если вы не готовы смириться с возрастными признаками

Cosmopolitan
Стюардесса Стюардесса

Стюардессы – о плюсах и минусах своей профессии

Лиза
5 фильмов Стивена Содерберга, заслуживающих вашего внимания 5 фильмов Стивена Содерберга, заслуживающих вашего внимания

Работы Стивена Содерберга, которые помогут узнать режиссера получше

GQ
Входите, открыто! Входите, открыто!

Самые красивые и оригинальные дачные калитки

Лиза
Красиво или опасно: как правильно загорать, чтобы не навредить здоровью Красиво или опасно: как правильно загорать, чтобы не навредить здоровью

Рассказываем об ошибках, которые нельзя допускать во время загара

Cosmopolitan
Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях

Отрывок из книги Аси Долиной «У него ко мне был Нью-Йорк» о выходе из абьюза

Forbes
10 способов комфортно переносить жару 10 способов комфортно переносить жару

Десять научно-подтвержденных способов избежать перегрева

РБК
Как вдохновляться на неинтересные дела Как вдохновляться на неинтересные дела

Найти вдохновение на дела, которые совсем не хочется делать

VC.RU
Побег: история одного фото Побег: история одного фото

Несостоявшийся чемпион по бегу с барьерами — пограничник Конрад Шуман

Вокруг света
Птицы с острова Вознесения и летучие рыбы подтвердили существование ореолов Эшмола Птицы с острова Вознесения и летучие рыбы подтвердили существование ореолов Эшмола

Как возникла зона, где плотность летучих рыб ниже, чем за ее пределами

N+1
Лучше, чем у Кары: как быстро отрастить красивые брови Лучше, чем у Кары: как быстро отрастить красивые брови

Какие брови сегодня в моде и как их заполучить?

Cosmopolitan
5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде 5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде

Эффектные байопики о кутюрье с мировым именем

GQ
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
7 способов зарядиться энергией перед трудным днем 7 способов зарядиться энергией перед трудным днем

Как получить энергию перед сложным днем, чтобы не проиграть стрессу

Psychologies
WWF: в Сибири загрязнены почти 1500 километров рек из-за добычи россыпного золота WWF: в Сибири загрязнены почти 1500 километров рек из-за добычи россыпного золота

По словам экологов, этот мониторинг показал лишь часть картины

Esquire
Как не угодить в юридическую ловушку маркетплейса. Чек-лист для производителей и поставщиков от юристов Как не угодить в юридическую ловушку маркетплейса. Чек-лист для производителей и поставщиков от юристов

Несколько пунктов в офертах маркетплейсов, которые могут подпортить вам жизнь

Inc.
Мозг маленький, гормоны «скачут»: 6 научных мифов о женщинах Мозг маленький, гормоны «скачут»: 6 научных мифов о женщинах

Гендерные стереотипы часто опираются на якобы научные факты

Forbes
«TikTok просто заставил меня купить это»: благодаря соцсети и её блогерам раскупают любые случайные вещи «TikTok просто заставил меня купить это»: благодаря соцсети и её блогерам раскупают любые случайные вещи

Про устройство бизнеса на товарах в TikTok

VC.RU
Путешествие к точке G: как я ее искала (и все-таки нашла) Путешествие к точке G: как я ее искала (и все-таки нашла)

Точка G: существует она или нет? Сексологи спорят об этом уже семьдесят лет

Psychologies
Как создать единорога: возможности генной инженерии Как создать единорога: возможности генной инженерии

Можно ли получить генетически модифицированную породу лошадей?

Популярная механика
Разница температур Разница температур

Как быть, если у партнеров не совпадают потребности в сексе?

Лиза
Открыть в приложении