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 экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами

Астрономы описали класс рекордно ярких транзиентов

N+1
8 лет в плену у маньяка: история австрийской девочки Наташи Кампуш 8 лет в плену у маньяка: история австрийской девочки Наташи Кампуш

История Наташи Кампуш — пример, как человек может пережить темные дни

Cosmopolitan
Жидкий свет сымитировал черную дыру Жидкий свет сымитировал черную дыру

Как ученые заставили поток поляритонов вести себя подобно черной дыре

N+1
Финская женщина-воин оказалась мужчиной с дополнительной X-хромосомой Финская женщина-воин оказалась мужчиной с дополнительной X-хромосомой

Ученые разобрались с природой необычного финского средневекового захоронения

N+1
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
Как участница списка Forbes «30 до 30» закрыла медиастартап, чтобы разобраться в себе, — и заработала на астрологии Как участница списка Forbes «30 до 30» закрыла медиастартап, чтобы разобраться в себе, — и заработала на астрологии

Как прийти к успеху с помощью медитации и психотерапии

Forbes
Как автор книги «Секс и одинокая девушка» превратила Cosmopolitan в легенду Как автор книги «Секс и одинокая девушка» превратила Cosmopolitan в легенду

Глава из книги «Лето на Парк-авеню» о Хелен Герли Браун, редакторе Cosmopolitan

Cosmopolitan
Как красиво сказать и написать «Доброе утро» девушке: 49 креативных и милых идей Как красиво сказать и написать «Доброе утро» девушке: 49 креативных и милых идей

Подборка оригинальных пожеланий доброго утра для возлюбленной

Playboy
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
Какой «автомат» тебе нужен Какой «автомат» тебе нужен

Четыре способа навсегда  забыть о педали сцепления

Maxim
Гаджет против пользователя: как софт израильской компании помогал взламывать телефоны журналистов Гаджет против пользователя: как софт израильской компании помогал взламывать телефоны журналистов

Кто стал жертвой глобальной слежки через программу Pegasus?

Forbes
5 приемов манипуляции, способных мотивировать сотрудников и не только 5 приемов манипуляции, способных мотивировать сотрудников и не только

Топ-5 психологических приемов, которые могут пригодиться в работе

Популярная механика
Почему вам стоит чаще ругаться с партнером и как делать это правильно Почему вам стоит чаще ругаться с партнером и как делать это правильно

Как научиться ссориться грамотно?

Psychologies
Товарищ Гуччи: за что советские женщины ненавидели Раису Горбачёву Товарищ Гуччи: за что советские женщины ненавидели Раису Горбачёву

Раиса Горбачёва могла бы стать примером советских женщин, но вышло наоборот

Cosmopolitan
Правильно дышать, чтобы похудеть: восточные секреты стройности Правильно дышать, чтобы похудеть: восточные секреты стройности

Как сократить объемы потребляемой пищи за счет регуляции дыхания

Psychologies
Самые красивые сестры российских звезд: Фриске, Лободы, Климовой, Бони и других Самые красивые сестры российских звезд: Фриске, Лободы, Климовой, Бони и других

Родственницы знаменитых красоток, с которыми они удивительно похожи

Cosmopolitan
Между самолетом и вертолетом: как устроен и сколько стоит автожир Между самолетом и вертолетом: как устроен и сколько стоит автожир

Эра летающих автомобилей еще не пришла, но аналогом им может выступить автожир

CHIP
Зачем становиться вегетарианцем и как сделать это с пользой для организма Зачем становиться вегетарианцем и как сделать это с пользой для организма

Отказ от пищи животного происхождения стремительно набирает популярность

РБК
Топ-модели биологии Топ-модели биологии

Модельные организмы – важные участники процесса научного познания

Популярная механика
Оставить на память Оставить на память

Собираем воспоминания о путешествиях и просто ярких летних днях

Seasons of life
Есть ли у любви «срок годности»? Есть ли у любви «срок годности»?

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

Psychologies
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
Растаявший ледник в Монголии обнажил останки архаров и древнее оружие Растаявший ледник в Монголии обнажил останки архаров и древнее оружие

Археологи обследовали участки, высвободившиеся из-под ледника в Монголии

N+1
Только без резких движений. Тест-драйв Nissan Qashqai 2021 с автопилотом Только без резких движений. Тест-драйв Nissan Qashqai 2021 с автопилотом

Кроссоверы Nissan стали умнее

РБК
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
Быстрый и мертвый: самые короткие войны XX века Быстрый и мертвый: самые короткие войны XX века

Обычно война — дело затратное и довольно длительное. Но бывает и по-другому

Вокруг света
Чистая правда Чистая правда

Запоминай правила очищения и уже сегодня начинай их применять

Лиза
Что такое психосоматика: причины, симптомы, советы врачей Что такое психосоматика: причины, симптомы, советы врачей

От тревоги колет в сердце или крутит живот? Это проявления психосоматики

РБК
Нативная и кроссплатформенная разработка мобильных приложений - в чем разница Нативная и кроссплатформенная разработка мобильных приложений - в чем разница

Что выбрать: нативную или кроссплатформенную разработку?

Популярная механика
Целлюлоза помогла донорской микробиоте повысить чувствительность к инсулину у пациентов с ожирением Целлюлоза помогла донорской микробиоте повысить чувствительность к инсулину у пациентов с ожирением

Целлюлоза дает полезным бактериям преимущество в выживании

N+1
Открыть в приложении