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

Химики надышали аммиака в микрокапли воды Химики надышали аммиака в микрокапли воды

Что они представляют собой заряженные частицы, детектируемые с микрокаплями воды

N+1
Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть

Как летнее «голодание» может нанести организму серьезный ущерб

Cosmopolitan
Робопчелу научили садиться по-комарьи Робопчелу научили садиться по-комарьи

Инженеры разработали шасси для миниатюрного орнитоптера RoboBee

N+1
Искусство футбола: как художник Покрас Лампас объединил мяч и модный NFT-арт Искусство футбола: как художник Покрас Лампас объединил мяч и модный NFT-арт

Критики оценивают работу Покраса Лампаса для Евро-2020

СНОБ
Древнему жителю Китаю ампутировали ногу в наказание Древнему жителю Китаю ампутировали ногу в наказание

Ампутацию считают древнейшей хирургической операцией

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
Суверенный дракон: почему китайские IT-компании столкнулись с давлением властей Суверенный дракон: почему китайские IT-компании столкнулись с давлением властей

Для Пекина самое главное — снизить зависимость экономики от США и союзников

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

Все способы похудения Адель

Cosmopolitan
Натали Вуд или Наталья Захаренко? Американская актриса с русской душой Натали Вуд или Наталья Захаренко? Американская актриса с русской душой

Самые яркие роли Натали Вуд

Cosmopolitan
5 мифов о женском оргазме 5 мифов о женском оргазме

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

Psychologies
Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт Сывороточный белок превратили в термостойкий пенопласт

Ученые разработали материал, выдерживающий нагрев до 180 градусов Цельсия

N+1
7 простых идей летних образов, которые выделят тебя из толпы 7 простых идей летних образов, которые выделят тебя из толпы

7 актуальных идей для городских комплектов, чтобы выделиться из толпы

Cosmopolitan
Королевское воспитание от Кейт Миддлтон: чему стоит поучиться у герцогини Королевское воспитание от Кейт Миддлтон: чему стоит поучиться у герцогини

Почему многие считают герцогиню Кембриджскую идеальной мамой

Cosmopolitan
Секретная военная база США оттает из-за глобального потепления Секретная военная база США оттает из-за глобального потепления

Лагерь «Сенчури» грозит открыть миру все то, что люди закопали в снег

Популярная механика
Дети без Сети: 7 лучших книг для чтения на отдыхе Дети без Сети: 7 лучших книг для чтения на отдыхе

Совместное чтение c ребенком вас вернет в детство — теплое, яркое, сказочное

Psychologies
Что происходит с кожей, когда мы делаем татуировки: рассказывает специалист Что происходит с кожей, когда мы делаем татуировки: рассказывает специалист

Все о путешествии чернил в эпидермис, дерму и бесконечной борьбе с макрофагами

Playboy
Любимка публики Любимка публики

Как танцор из Екатеринбурга заработал $3 млн и дважды попал в рейтинги Forbes

Forbes
Входите, открыто! Входите, открыто!

Самые красивые и оригинальные дачные калитки

Лиза
Ах, Самара-городок Ах, Самара-городок

Визитные карточки Самары, которые изменят твои представления о ней

Лиза
Как меняется любовь: четыре этапа развития чувства Как меняется любовь: четыре этапа развития чувства

На какой стадии развития находится ваша пара?

Psychologies
“Вас тут не стояло!” 5 самых скандальных знака зодиака “Вас тут не стояло!” 5 самых скандальных знака зодиака

О любви к скандалам и бурным выяснениям отношений некоторых знаков зодиака

Cosmopolitan
Забрать, чтобы вернуть Забрать, чтобы вернуть

В России начнет действовать демпфер на зерно и подсолнечное масло

Агроинвестор
Оригинал или подделка? Как разобраться в сумках Louis Vuitton Оригинал или подделка? Как разобраться в сумках Louis Vuitton

Как отличить подделку от оригинала Louis Vuitton?

Cosmopolitan
Стесняюсь спросить: 18 важных вопросов тренеру по боксу (и еще один) Стесняюсь спросить: 18 важных вопросов тренеру по боксу (и еще один)

Чем бокс отличается от других боевых искусств и поможет ли он похудеть?

Esquire
Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман

За 30 лет Дэвид Нилеман успел основать пять авиакомпаний

VC.RU
Самая полезная еда в «Макдоналдсе», KFC, «Теремке» и других сетях фастфуда, по мнению диетолога Самая полезная еда в «Макдоналдсе», KFC, «Теремке» и других сетях фастфуда, по мнению диетолога

Даже в ресторанах быстрого питания можно есть с пользой для здоровья!

Maxim
Побег: история одного фото Побег: история одного фото

Несостоявшийся чемпион по бегу с барьерами — пограничник Конрад Шуман

Вокруг света
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Покупай, но проверяй Покупай, но проверяй

Особенности проведения юридической проверки сельхозактивов

Агроинвестор
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
Открыть в приложении