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

Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации

Почему бы не существовать внеземному разуму?

Популярная механика
Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний

Ученые сообщили об успехе испытаний ремибрутиниба при хронической крапивнице

N+1
«Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга «Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга

Исследование рынка кикшеринга

Inc.
Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему

8 фильмов южнокорейского режиссера, от легких комедий до мощных триллеров

Maxim
Эксперимент ATLAS подтвердил одновременное рождение трех W‑бозонов Эксперимент ATLAS подтвердил одновременное рождение трех W‑бозонов

Ученые создали 3 тяжелых элементарных частицы в рамках Стандартной модели

N+1
Без чувств: как ребенок с алекситимией видит мир, в котором все подчинено эмоциям. Глава книги Сон Вон Пхён Без чувств: как ребенок с алекситимией видит мир, в котором все подчинено эмоциям. Глава книги Сон Вон Пхён

Отрывок из истории Сон Вон Пхёна — нежной истории об одиночестве и дружбе

Esquire
Всемирно известный скульптор променял Англию и Италию на Читу, чтобы спасти родное село Всемирно известный скульптор променял Англию и Италию на Читу, чтобы спасти родное село

Оно уж готовилось к вымиранию, но теперь придется стать туристическим оазисом

Maxim
Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов

Уменьшение размеров тела динозавров связали с их диетой

N+1
Есть ли у любви «срок годности»? Есть ли у любви «срок годности»?

Куда уходит жгучее желание первых встреч и что ждет нас потом?

Psychologies
Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн Какие плавки надевать на пляж, а какие — в бассейн

Купальный дресс-код для настоящих джентльменов на отдыхе!

Maxim
«Шла в театральный, попала на журфак»: страшно ли поступить не туда, куда планировал «Шла в театральный, попала на журфак»: страшно ли поступить не туда, куда планировал

Если поступить не в тот вуз, то «все пойдет наперекосяк». Так ли это?

Psychologies
Депутат Балтики Депутат Балтики

Евгения Милова пишет инструкцию по любви к Калининградской области

Tatler
Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков

Почему кто-то перескакивает по карьерной лестнице, а кто-то стоит на месте?

Psychologies
5 реальных событий, которые легли в основу самых известных романов Стивена Кинга 5 реальных событий, которые легли в основу самых известных романов Стивена Кинга

Вот что стоит за пятью творениями короля ужасов

Maxim
Как справиться с тревогой перед свадьбой? Как справиться с тревогой перед свадьбой?

Почему мы жутко нервничаем перед свадьбой и как это преодолеть?

Psychologies
Вселенная слышит тебя: сериалы о гадалках, медиумах и потустороннем мире Вселенная слышит тебя: сериалы о гадалках, медиумах и потустороннем мире

Чем загадочнее, тем лучше — вот девиз нашей подборки сериалов

Cosmopolitan
Акции Virgin Galactic выстрелили после полета Брэнсона: пора ли их покупать Акции Virgin Galactic выстрелили после полета Брэнсона: пора ли их покупать

Ричард Брэнсон опередил Джеффа Безоса, первым слетав на границу космоса

Forbes
Шакил Кит – о самоопределении, работе с брендами и будущем креативной индустрии Шакил Кит – о самоопределении, работе с брендами и будущем креативной индустрии

Мы решили исследовать природу мультидисциплинарного творчества Шакила Кита

GQ
Всем — вода! Топ-10 летних развлечений на воде Всем — вода! Топ-10 летних развлечений на воде

Лучшие способы освежиться и весело провести время летом

Вокруг света
Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр» Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр»

Первый в мире ИИ-корабль — Mayflower (MAS400)

Вокруг света
Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором

Палеопатологи обследовали череп эпохи раннего бронзового века

N+1
Почему худеть при помощи гипноза эффективнее всего: рассказывает эксперт Почему худеть при помощи гипноза эффективнее всего: рассказывает эксперт

Как работает гипноз и почему он эффективен в борьбе с лишним весом?

Cosmopolitan
Всегда первая! Всегда первая!

Как определить подходящий тебе вид спорта с помощью нумерологии

Лиза
Польза льняного масла: научные данные Польза льняного масла: научные данные

Что нужно знать о льняном масле какие могут быть от него побочные эффекты

РБК
Гаджет не для галочки: как сократить издержки и повысить лояльность сотрудника Гаджет не для галочки: как сократить издержки и повысить лояльность сотрудника

Как работает сервис оснащения рабочих мест по модели софинансирования?

Forbes
Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»? Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»?

Если вам знакомы перепады настроения — это они, эмоциональные качели

Psychologies
Тайное убежище: мужчины — о том, что помогает им в трудных ситуациях Тайное убежище: мужчины — о том, что помогает им в трудных ситуациях

Как в непростой период жизни обрести опору и душевное равновесие

Psychologies
Северный Кавказ. За пределами дорог Северный Кавказ. За пределами дорог

Автомобильное и пешеходное путешествие по Кавказу

4x4 Club
Что написано на заборе Что написано на заборе

Источники, стоимость, побочные эффекты и последствия советских лозунгов

Weekend
Открыть в приложении