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

Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной

Астрономы обнаружили у галактики J0107a необычно развитую центральную перемычку

N+1
Что написано на заборе Что написано на заборе

Источники, стоимость, побочные эффекты и последствия советских лозунгов

Weekend
Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом

Подростки, которые ложатся спать раньше, как правило, обладают более острым умом

Inc.
Иван-чай: польза и вред, советы врача Иван-чай: польза и вред, советы врача

Россия чуть ли не единственная страна, где продолжают готовить чай из кипрея

РБК
Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс

История Агнии Барто, одной из главных детских поэтесс в России

Forbes
«Они лгут меньше, чем женщины!»: остроумные цитаты принцессы Дианы о мужчинах «Они лгут меньше, чем женщины!»: остроумные цитаты принцессы Дианы о мужчинах

Принцесса Уэльская иначе взглянула на мир, когда ее брак потерпел неудачу

Cosmopolitan
В 2100 году на Земле вероятно будет жить человек в возрасте 130 лет. Главная новость за 5 июля В 2100 году на Земле вероятно будет жить человек в возрасте 130 лет. Главная новость за 5 июля

Люди, чувствующие себя моложе своего возраста, живут дольше

Популярная механика
Ошибка планетарного масштаба: 5 космических инцидентов, в которых никто не пострадал Ошибка планетарного масштаба: 5 космических инцидентов, в которых никто не пострадал

Насколько часто в космосе случаются нештатные ситуации?

Esquire
Тайная дочь и двоеженство: личные драмы поп-звезды 90-х Вадима Казаченко Тайная дочь и двоеженство: личные драмы поп-звезды 90-х Вадима Казаченко

Певец Вадим Казаченко пережил несколько разочарований и неудачных браков

Cosmopolitan
Дай отдохнуть вибратору: три причины использовать пальцы для мастурбации Дай отдохнуть вибратору: три причины использовать пальцы для мастурбации

Веские причины отложить вибраторы в сторону

Cosmopolitan
За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных

Отрывок из книги «Мама, я тимлид!» — о том, как сделать сотрудников счастливыми

Forbes
Муж-миллионер и поцелуи с Ургантом: личная жизнь звезд сериала «Тайны следствия» Муж-миллионер и поцелуи с Ургантом: личная жизнь звезд сериала «Тайны следствия»

В личной жизни звезд сериала «Тайны следствия» кипят нешуточные страсти

Cosmopolitan
Максим Траньков о первой любви: «Я караулил ее у подъезда» Максим Траньков о первой любви: «Я караулил ее у подъезда»

Внезапная, романтичная, волнующая... первая любовь!

Psychologies
Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории

Официально нацисты боролись с проституцией, на деле же сами ее поощряли

Maxim
Юрий Кузнецов Юрий Кузнецов

Юрий Кузнецов глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Горы на нейтронных звездах скорее всего меньше миллиметра в высоту Горы на нейтронных звездах скорее всего меньше миллиметра в высоту

Высота «гор» на нейтронных звездах редко достигает миллиметра

Популярная механика
Лед и пламя: история любви Александра Овечкина и Анастасии Шубской Лед и пламя: история любви Александра Овечкина и Анастасии Шубской

Love story Александра Овечкина и Анастасии Шубской

Cosmopolitan
Инвазивные кабаны подпортили почву и по выбросам углекислого газа обошли миллион автомобилей Инвазивные кабаны подпортили почву и по выбросам углекислого газа обошли миллион автомобилей

Их воздействие на климат сопоставимо с миллионом легковых автомобилей

N+1
Дроны приходят на помощь спасателям Дроны приходят на помощь спасателям

Дроны в работе пожарных, медицинских работников, поисково-спасательных бригад

Популярная механика
Одна вокруг света: горные дороги, озерная гладь и пестрый город Одна вокруг света: горные дороги, озерная гладь и пестрый город

127-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Гватемала

Forbes
В ожидании GTA 6: топ-5 лучших шутеров в открытом мире В ожидании GTA 6: топ-5 лучших шутеров в открытом мире

Игры, в которых можно угонять машины, убивать и отрываться как в последний раз

Maxim
Египтологи воссоединили хранившиеся на разных континентах отрывки из Книги мертвых Египтологи воссоединили хранившиеся на разных континентах отрывки из Книги мертвых

Американские египтологи соединили две части древнеегипетского артефакта

N+1
Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык

Интернет-дневники иностранцев, мучающихся с русским языком

Esquire
Красота на любителя Красота на любителя

Социальные сети призывают нас принимать себя любыми

Robb Report
Наоми Кэмпбелл, Джоли, Кристина Асмус и другие — топ-10 звездных разлучниц Наоми Кэмпбелл, Джоли, Кристина Асмус и другие — топ-10 звездных разлучниц

Третья - не лишняя, если речь идет о звездных героинях нашей подборки

Cosmopolitan
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
Амилоидные образования отделили от «мусора» Амилоидные образования отделили от «мусора»

Ученые разобрались в структурных особенностях амилоидных отложений

Наука и жизнь
Зачем в космосе нужны цветы Зачем в космосе нужны цветы

Какие земные растения уже побывали на орбите, и зачем они там понадобились?

Популярная механика
Товарищ Путин, вы большой ученый. Зачем президент хочет доказать единство русских и украинцев Товарищ Путин, вы большой ученый. Зачем президент хочет доказать единство русских и украинцев

Путин намеревается написать статью о раздробленном врагами «триедином народе»

СНОБ
Как найти первую работу? Как найти первую работу?

Как найти самое первое место работы, чтобы обрести пресловутый опыт?

Psychologies
Открыть в приложении