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

Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах

Почему злокачественные опухоли редко встречаются у черепах

N+1
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
Астрономы подтвердили существование экзогиганта на ретроградной орбите в тесной двойной системе Астрономы подтвердили существование экзогиганта на ретроградной орбите в тесной двойной системе

Астрономы нашли экзогиганта на необычно широкой и ретроградной орбите

N+1
Забудьте про «Элен и ребята»! 8  французских сериалов, которые вас удивят Забудьте про «Элен и ребята»! 8  французских сериалов, которые вас удивят

Французские сериалы, на которые стоит обратить внимание

Cosmopolitan
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
«Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться? «Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться?

Пресбиопия — почему она начинается после 40 лет и как с ней жить?

Psychologies
7 мифов о гипнозе 7 мифов о гипнозе

Кто может использовать гипноз и в каких целях

Psychologies
«Дорога в Китеж»: отрывок из нового романа Бориса Акунина «Дорога в Китеж»: отрывок из нового романа Бориса Акунина

Фрагмент из романа «Дорога в Китеж» о «мушкетерах», желающих свергнуть Николая I

СНОБ
Аденовирусный вектор доставил в мозг детей недостающий фермент и избавил их от припадков Аденовирусный вектор доставил в мозг детей недостающий фермент и избавил их от припадков

Ученые помогли клеткам мозга снова начать синтезировать дофамин из леводопы

N+1
10 советов фитнес-новичку: что нужно купить в первую очередь? 10 советов фитнес-новичку: что нужно купить в первую очередь?

Список 10 действительно необходимых предметов в спортзале

Cosmopolitan
Лодка — это тоже дом Лодка — это тоже дом

Яхтенный капитан основал верфь и строит поморские суда в Архангельске

Seasons of life
Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата

Создана модель прогнозирования уровня солености океанов

Популярная механика
Всё о депрессии, или Почему хорошему человеку бывает плохо, очень плохо Всё о депрессии, или Почему хорошему человеку бывает плохо, очень плохо

Успешные люди больше всех рискуют стать жертвами депрессии

Maxim
Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия

Что такое медикаментозная терапия и кому она необходима

Популярная механика
Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг

Внехромосомные элементы нового типа ассимилировали гены архей

N+1
7 лучших фильмов ужасов про космос 7 лучших фильмов ужасов про космос

«В космосе никто не услышит твоего крика»

Maxim
Эпоха тревоги: как мы стали одержимы безопасностью Эпоха тревоги: как мы стали одержимы безопасностью

Отрывок из книги «Парадокс страха» — о природе страхов и их первопричинах

Forbes
5 неявных признаков психических расстройств 5 неявных признаков психических расстройств

Первые признаки психического нездоровья

Psychologies
Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель

Все способы похудения Адель

Cosmopolitan
Американская команда с русским сердцем: почему «Тампа-Бэй» стала любимым клубом российских хоккейных болельщиков Американская команда с русским сердцем: почему «Тампа-Бэй» стала любимым клубом российских хоккейных болельщиков

Как «Тампа-Бэй Лайтнинг» стала любимейшей команда России в НХЛ

GQ
Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов

Уменьшение размеров тела динозавров связали с их диетой

N+1
Почему не работают аффирмации, карты желаний и медитации и что с этим делать Почему не работают аффирмации, карты желаний и медитации и что с этим делать

Для исполнения желаний все средства хороши

Cosmopolitan
«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
Красота на любителя Красота на любителя

Социальные сети призывают нас принимать себя любыми

Robb Report
Доходы растениеводов пока в плюсе Доходы растениеводов пока в плюсе

Несмотря на сложности прошлого сезона, участники рынка смогли неплохо заработать

Агроинвестор
Перформанс как форма терапии, инструмент познания и смысл жизни: интервью с двумя крутыми российскими художницами Перформанс как форма терапии, инструмент познания и смысл жизни: интервью с двумя крутыми российскими художницами

Российские перформансистки рассказали о своем деле и реакции публики на него

Playboy
Синдром раздраженного кишечника: 4 самых распространенных симптома Синдром раздраженного кишечника: 4 самых распространенных симптома

Как распознать у себя синдром раздраженного кишечника?

Cosmopolitan
Здравствуйте, я ваша тётя! Фильмы о внезапно объявившихся родственниках Здравствуйте, я ваша тётя! Фильмы о внезапно объявившихся родственниках

Фильмы, сюжет которых строится вокруг недавно обретённых родственников

Cosmopolitan
На заметку Кейт: как худеет после вторых родов Меган Маркл На заметку Кейт: как худеет после вторых родов Меган Маркл

Меган Маркл многое делает, чтобы вернуться к прежнему весу!

Cosmopolitan
10 кг за месяц, но какой ценой! Что такое ХГЧ-диета и надо ли на ней худеть 10 кг за месяц, но какой ценой! Что такое ХГЧ-диета и надо ли на ней худеть

ХГЧ-диета действительно помогает быстро сбросить вес, но стоит ли оно того?

Cosmopolitan
Открыть в приложении