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

Россия закрепощенная Россия закрепощенная

Экономика крепостного права глазами Тургенева

N+1
Recycle Object: Переработанный пластик — это красиво. Новая бижутерия для новых времен Recycle Object: Переработанный пластик — это красиво. Новая бижутерия для новых времен

Полина Череповицкая — как появилась идея создания марки бижутерии из пластика

СНОБ
Хронический стресс ухудшил слух мышей Хронический стресс ухудшил слух мышей

У мышей под действием хронического стресса ухудшился слух

N+1
Как полюбить будущее и не сойти с ума Как полюбить будущее и не сойти с ума

Артемий Лебедев в российском интернете, как Пелевин – в русской литературе

Популярная механика
7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди 7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди

Эксперт по счастью: 7 вещей, которые никогда не делают счастливые люди

Inc.
«Аннотировать весь мир»: история сайта Genius, который привлёк миллионы долларов на объяснении текстов песен «Аннотировать весь мир»: история сайта Genius, который привлёк миллионы долларов на объяснении текстов песен

Как Том Леман создал платформу, на которой пользователи раскрывали смысл песен

VC.RU
Берлин соединяет эмигрантов. А. Нуне: «Кем считать плывущих» Берлин соединяет эмигрантов. А. Нуне: «Кем считать плывущих»

Отрывок из книги А. Нуне о жизни эмигрантов

СНОБ
Made in Japan: аниме, которое ты должна увидеть Made in Japan: аниме, которое ты должна увидеть

Для всех, кто относится к аниме с предубеждением или опасением, – наша подборка

Cosmopolitan
Самые умные актрисы фильмов для взрослых Самые умные актрисы фильмов для взрослых

Кто из порноактрис в перерыве между двумя дублями штудирует квантовую физику

Maxim
Синдром самозванца: что это такое и как перестать постоянно чувствовать себя обманщиком Синдром самозванца: что это такое и как перестать постоянно чувствовать себя обманщиком

Определение синдрома самозванца и оптимальные стратегии борьбы с этим явлением

Playboy
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
Как понять, что вы состоите в зрелых отношениях Как понять, что вы состоите в зрелых отношениях

Несколько признаков здоровых, зрелых отношений

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
От мамы Коляна до молодой невесты: как изменилась Марина Федункив От мамы Коляна до молодой невесты: как изменилась Марина Федункив

Марина Федункив не верила, что найдет свое счастье

Cosmopolitan
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
Почему Tinder подсовывает анкеты девушек, которые тебе не нравятся? Почему Tinder подсовывает анкеты девушек, которые тебе не нравятся?

Ученые выяснили, кто виноват в том, что тебе не нравятся анкеты девушек в Tinder

Maxim
Динго: собаки с волчьим билетом Динго: собаки с волчьим билетом

Динго. Как дерзкий пришелец воцарился на целом континенте

Вокруг света
Cталинская библия. Лев Симкин: Как живые. Образы «Площади революции»: Знакомые и забытые Cталинская библия. Лев Симкин: Как живые. Образы «Площади революции»: Знакомые и забытые

Отрывки из книги «Как живые» Льва Симкина

СНОБ
Коллекция машин Стивена Тайлера заставит вас визжать от восторга Коллекция машин Стивена Тайлера заставит вас визжать от восторга

Вы не захотите упустить ни малейшей детали об автомобилях солиста Aerosmith

GQ
За пять минут до полуночи... Маршрут № 1 За пять минут до полуночи... Маршрут № 1

Путешествие из Петербурга в Москву - любимое русское занятие

Караван историй
История Chrome Hearts: как эстетика байкерского Лос-Анджелеса воплотилась в культовом бренде История Chrome Hearts: как эстетика байкерского Лос-Анджелеса воплотилась в культовом бренде

От локальной компании по производству кожи до кастома для звезд

GQ
13 полезных советов для выстраивания коммуникации с венчурными инвесторами 13 полезных советов для выстраивания коммуникации с венчурными инвесторами

Базовые правила для построения коммуникации с инвесторами

Inc.
Невероятные секс-традиции древних славян Невероятные секс-традиции древних славян

Куда там Камасутре! Древние славяне ничуть не хуже знали толк в любовных играх

Maxim
Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель

Что такое ESP, по какому принципу она работает и что делать, если она неисправна

РБК
5 важных книг о любви к себе 5 важных книг о любви к себе

Книги с практическими упражнениями, советами, которые научат заботиться о себе

Psychologies
Заминка после бега: что это и зачем это нужно Заминка после бега: что это и зачем это нужно

Что наука думает о заминке после бега

Playboy
Бьюти-вундеркинды: как живут и сколько зарабатывают известные дети-визажисты Бьюти-вундеркинды: как живут и сколько зарабатывают известные дети-визажисты

Дети-мейкаперы владеют кистями ничуть не хуже старших коллег

Cosmopolitan
Почему мы просыпаемся голодными? Отвечает эксперт Почему мы просыпаемся голодными? Отвечает эксперт

Стоит ли беспокоиться об утреннем урчании живота?

Playboy
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
Кроссовки и шорты из пластикового мусора. Как спортивные бренды помогают сократить загрязнение планеты Кроссовки и шорты из пластикового мусора. Как спортивные бренды помогают сократить загрязнение планеты

Проблемы и лучшие экологичные решения в индустрии спортивной одежды

СНОБ
Открыть в приложении