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 Гераклее Синтике нашли шесть жертв древнего землетрясения В Гераклее Синтике нашли шесть жертв древнего землетрясения

Археологи обнаружили в Гераклее Синтике останки погибших во время землетрясения

N+1
Пищухи поели ячьего помета и снизили уровень метаболизма ради выживания в зимнем Тибете Пищухи поели ячьего помета и снизили уровень метаболизма ради выживания в зимнем Тибете

При этом они не делают запасов корма и не впадают в спячку

N+1
Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад

Ученые разработали новый метод изучения древней атмосферы

ТехИнсайдер
Что такое «шаровая молния» и существует ли она на самом деле? Что такое «шаровая молния» и существует ли она на самом деле?

Разбираем опасное явление, которым нас пугали бабушки

Maxim
Как читать книги Как читать книги

Руководство по чтению великих произведений

kiozk originals
Модная оцифровка: как развивать осознанное потребление с помощью новых технологий Модная оцифровка: как развивать осознанное потребление с помощью новых технологий

Как с помощью онлайн-шопинга совершать экологичные покупки

Forbes
Мечтать не вредно! Мечтать не вредно!

Как отличить фантазии от жизненных планов и можно ли превратить одно в другое?

Лиза
Болезни большого города: книги о стрессе, тревоге и травмах с хорошей научной базой Болезни большого города: книги о стрессе, тревоге и травмах с хорошей научной базой

Депрессия, детские травмы, тревожность – можно ли помочь себе с помощью книг?

Популярная механика
Вундерваффе, которое лопнуло. Рейтинг немецкого супероружия Вундерваффе, которое лопнуло. Рейтинг немецкого супероружия

Немецкое супероружие — дикие деньги не ветер…

Maxim
«Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга «Оттолкнись и катись»: далеко ли уедут электросамокаты в России.  Исследование рынка кикшеринга

Исследование рынка кикшеринга

Inc.
Витамины, масла, SPF: как помочь коже пережить летнюю жару Витамины, масла, SPF: как помочь коже пережить летнюю жару

Ура, лето! Наверное, ни один сезон мы не ждем с таким нетерпением

Cosmopolitan
Когда твой парень — монстр: 10 фильмов о любви красавиц и чудовищ Когда твой парень — монстр: 10 фильмов о любви красавиц и чудовищ

Можно ли любить монстра? Можно, и легко!

Cosmopolitan
Мужчины в декрете: как дела обстоят в России? Мужчины в декрете: как дела обстоят в России?

Поговорили с папами, которые ушли в отпуск по уходу за детьми

Playboy
3 вида тренировок, которые лучше всего помогают от депрессии 3 вида тренировок, которые лучше всего помогают от депрессии

Если уж ты собрался бежать от инфаркта, можешь заодно скрыться от тоски!

Maxim
Огромное железное ядро Меркурия могло появиться в результате воздействия Солнца Огромное железное ядро Меркурия могло появиться в результате воздействия Солнца

Массивное ядро ​​Меркурия может быть результатом мощного влияния Солнца

Популярная механика
Дагестан. Горная порода Дагестан. Горная порода

Дагестан. История про смешение культур в моде

Vogue
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
Физики впервые уловили свет с обратной стороны черной дыры Физики впервые уловили свет с обратной стороны черной дыры

Астрофизики обнаружили свет, исходящий с обратной стороны черной дыры

Популярная механика
Дом с ловушками: смертельные опасности, которые окружали жителей викторианских домов Дом с ловушками: смертельные опасности, которые окружали жителей викторианских домов

Как бытовые предметы убивали людей

Популярная механика
Убил, признался — свободен: мужчина насмерть забил свою девушку, и его отпустили Убил, признался — свободен: мужчина насмерть забил свою девушку, и его отпустили

Жестокое убийство, которое до сих пор не наказано

Cosmopolitan
Как двойные звезды Как двойные звезды

Двойные звездные системы могут скрывать множество потенциально обитаемых планет

Популярная механика
Выгода для всех: кто развивает инклюзивное образование в России Выгода для всех: кто развивает инклюзивное образование в России

Пионерами лучших образовательных практик становятся учреждения для особенных

Forbes
Китайцы первыми начали культивировать коноплю еще 12 тысяч лет назад Китайцы первыми начали культивировать коноплю еще 12 тысяч лет назад

Генетики проанализировали геномы 110 разных сортов конопли

N+1
Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил

Почему Instagram так любит нас банить

Популярная механика
Квантовый вычислитель уместили в две серверные стойки Квантовый вычислитель уместили в две серверные стойки

Ученые уменьшили размеры квантового вычислителя

N+1
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
«Общество не готово принимать особенных людей». Как устроено инклюзивное образование «Общество не готово принимать особенных людей». Как устроено инклюзивное образование

С какими реальными проблемами сталкиваются инклюзивные школы?

СНОБ
Памяти «Янтарей» Памяти «Янтарей»

Гибель экипажа корабля «Союз-11» оказала большое влияние на космонавтику

Вокруг света
Влияет ли алкоголь на мораль и еще 4 неожиданных факта о пьянстве Влияет ли алкоголь на мораль и еще 4 неожиданных факта о пьянстве

Ученые делают все, чтобы ты мог поумничать на застольях

Maxim
Любовь или кошелек: как измены влияют на доход Любовь или кошелек: как измены влияют на доход

Чем полезен для верности баланс в заработке мужчины и женщины?

Psychologies
Открыть в приложении