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

В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков

Как обнаружили свидетельства того, что в Монголии разводили безрогих быков

N+1
Джордж будет разбивать сердца! Лучшие фото сына Кейт Миддлтон и Уильяма Джордж будет разбивать сердца! Лучшие фото сына Кейт Миддлтон и Уильяма

Первенца герцогов Кембриджских называют самым известным в мире мальчиком

Cosmopolitan
ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей

Как ученые создали бактерию для борьбы с кишечной гипероксалурией

N+1
10 способов разнообразить прелюдию 10 способов разнообразить прелюдию

Как сделать прелюдию более интересной и приятной для обоих партнеров?

Psychologies
8 доказанных наукой привычек, которые действительно повышают интеллект 8 доказанных наукой привычек, которые действительно повышают интеллект

Какие ритуалы стоит добавить в свою рутину, чтобы стать умнее

Maxim
Зависть черная и белая: чем они различаются Зависть черная и белая: чем они различаются

Зависть: может ли чувство разделяться на негативное и позитивное?

Psychologies
10 малоизвестных, но хороших советских фильмов 10 малоизвестных, но хороших советских фильмов

Самое время открыть для себя другую сторону советского кино

Maxim
С юга на север С юга на север

Если исследовать Россию, то активно

Robb Report
Черепаха и заяц: сколько на самом деле дают на благотворительность экс-супруги Джефф Безос и Скотт Маккензи Черепаха и заяц: сколько на самом деле дают на благотворительность экс-супруги Джефф Безос и Скотт Маккензи

Кому, сколько и как жертвуют экс-супруги Джефф Безос и Скотт Маккензи

Forbes
9 игр из нашего прошлого, которым можно научить детей и внуков 9 игр из нашего прошлого, которым можно научить детей и внуков

Игры для детей на любой вкус, возраст и уровень активности

Psychologies
Можно ли считать секстинг изменой? А отношениями? Отвечают люди, которые им занимаются, и эксперт по теме Можно ли считать секстинг изменой? А отношениями? Отвечают люди, которые им занимаются, и эксперт по теме

Обсудили явление страстных сообщений со всех сторон. А вы любите секстинг?

Playboy
Летающие машины и стеклянные дирижабли: о чем в детстве мечтали миллиардеры из списка Forbes Летающие машины и стеклянные дирижабли: о чем в детстве мечтали миллиардеры из списка Forbes

О чем мечтали миллиардеры, когда были маленькими

Forbes
Эротический и сексуальный контакты: в чем между ними разница? Эротический и сексуальный контакты: в чем между ними разница?

О разных видах физического контакта и о том, как они связаны между собой

Psychologies
Кинем кости? Невероятная история настольных игр Кинем кости? Невероятная история настольных игр

Индустрия настольных игр переживает невиданный расцвет

Вокруг света
«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
Диджитал-детокс: очищаем организм от цифровых шлаков Диджитал-детокс: очищаем организм от цифровых шлаков

Нужен ли вам диджитал-детокс и как решиться отложить смартфон в сторону?

Популярная механика
5 книг о создании имиджа от классиков психологии, фольклористики и пиара 5 книг о создании имиджа от классиков психологии, фольклористики и пиара

На что опираются маркетологи при формировании имиджа — расскажут эти книги

Популярная механика
Отрываю от сердца Отрываю от сердца

Подарки на свадьбу — деликатнейшая тема

Tatler
5 мифов о женском оргазме 5 мифов о женском оргазме

Давайте разберемся, что правда, а что вымысел о женском оргазме

Psychologies
Дети насилия: правдивая история о поиске Дети насилия: правдивая история о поиске

Реальная история о его последствиях насилия

Cosmopolitan
Как получить долгожданное повышение? Как получить долгожданное повышение?

Как быстро продвинуться в профессиональном развитии?

Psychologies
Мелатонин для сна: подходит не всем и может навредить Мелатонин для сна: подходит не всем и может навредить

Как правильно принимать мелатонин и как это делать, чтобы не навредить здоровью

Cosmopolitan
Дары Кубани Дары Кубани

Геленджик — слово года не только для ценителей остросюжетного кино на ютьюбе

Tatler
Глаз бури: 7 удивительных фактов о тропических циклонах Глаз бури: 7 удивительных фактов о тропических циклонах

«Вокруг света» делится любопытными фактами о тропических циклонах

Вокруг света
Зачем физикам идти в большие данные Зачем физикам идти в большие данные

Как работа с данными позволяет делать глубокие открытия

Популярная механика
Микроглия разрушила тормозные синапсы развивающегося мозга мышей Микроглия разрушила тормозные синапсы развивающегося мозга мышей

Иммунные клетки мозга смогли отличить тормозные синапсы от возбуждающих

N+1
«Женщин не так привлекает власть»: интервью с автором «тюремного эксперимента» Филипом Зимбардо «Женщин не так привлекает власть»: интервью с автором «тюремного эксперимента» Филипом Зимбардо

Филип Зимбардо — о проблемах мужчин и актуальности «тюремного эксперимента»

Forbes
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
Квас, кефир, валерьянка и другое: как это влияет на алкотестеры ГИБДД Квас, кефир, валерьянка и другое: как это влияет на алкотестеры ГИБДД

Какая еда и напитки опасны и могут привести к лишению прав?

РБК
10 любовных романов для легкого и приятного чтения 10 любовных романов для легкого и приятного чтения

Подборка лучших новинок любовной литературы

Cosmopolitan
Открыть в приложении