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 ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ В ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ

Группа ученых из десяти стран открыла липохрящ — новую скелетную ткань

N+1
Трехслойная Конституция: как Кремль использовал поправки 2020 года для укрепления своей власти Трехслойная Конституция: как Кремль использовал поправки 2020 года для укрепления своей власти

Как новая Конституция позволила начать идеологическую и политическую ревизию

Forbes
Генетики получили полные геномы 6 видов человекообразных обезьян Генетики получили полные геномы 6 видов человекообразных обезьян

Ученые секвенировали полные геномы шести видов человекообразных обезьян

ТехИнсайдер
Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье

Интересные и малоизвестные факты о Харпер Бекхэм и ее семье

Cosmopolitan
От жуткого хоррора до ироничной пародии: как кино переосмысливает классические сказки на новый лад От жуткого хоррора до ироничной пародии: как кино переосмысливает классические сказки на новый лад

Оригинальные проекты, переосмысливающие классические сказки в неожиданном ключе

Правила жизни
10 способов комфортно переносить жару 10 способов комфортно переносить жару

Десять научно-подтвержденных способов избежать перегрева

РБК
Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье

Способов похудеть великое множество: диеты, спорт, может быть, лекарства?

Cosmopolitan
«Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС «Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС

Чем оснащен новый российский модуль МКС, который ждали 14 лет

Forbes
7 суперспособностей человеческого мозга, о которых ты не подозревал 7 суперспособностей человеческого мозга, о которых ты не подозревал

Ученые открывают все новые удивительные способности человека

Maxim
Золотые песни Давида Тухманова Золотые песни Давида Тухманова

Главные песни Давида Тухманова — великого хитмейкера СССР

Maxim
«Больные дети пугают наших». Кто борется с особенными детьми, а кто им помогает «Больные дети пугают наших». Кто борется с особенными детьми, а кто им помогает

Две истории. Одна — о ненависти к особенным детям. Другая — о любви

СНОБ
Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других

Как обстоят дела у экс-возлюбленных Анастасии Макеевой

Cosmopolitan
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
Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR

Начало музыкального пути с отсылкой к хип-хоп культуре начала 2000-х

GQ
Откуда берутся морщины и как предотвратить их появление Откуда берутся морщины и как предотвратить их появление

Простые советы как избежать появление морщин

Популярная механика
Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы» Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы»

«Ошибки природы» — ядовитые млекопитающие

Вокруг света
Топим жир: как правильно сушиться, чтобы хвастаться прессом летом Топим жир: как правильно сушиться, чтобы хвастаться прессом летом

Как правильно войти в режим «сушки», чтобы не повредить здоровью

VOICE
Почему после еды хочется спать: мнение ученых о нашей любви к сиесте Почему после еды хочется спать: мнение ученых о нашей любви к сиесте

Природа пищевой комы, возможные причины и способы профилактики

Playboy
Накатай мелодию: кто и как пишет музыку к российским фильмам? Накатай мелодию: кто и как пишет музыку к российским фильмам?

Какая музыка заиграет у вас в голове, если мы заговорим о российском кино?

Esquire
Удалил порно с собой и стал помогать моделям: разработчик создал сервис, который блокирует украденные видео с OnlyFans Удалил порно с собой и стал помогать моделям: разработчик создал сервис, который блокирует украденные видео с OnlyFans

Дэн Пёрселл помогает моделям с OnlyFans удалять украденный контент

VC.RU
Пляжные фото звезд сериала «Настя, соберись!»: Аксеновой, Гришиной и других Пляжные фото звезд сериала «Настя, соберись!»: Аксеновой, Гришиной и других

Как звезды сериала «Настя, соберись!» выглядят в купальниках

Cosmopolitan
Марина Зудина: «Жить прошлым — не мой путь» Марина Зудина: «Жить прошлым — не мой путь»

Марина Зудина разобралась в себе и живет будущим

Коллекция. Караван историй
10 эффективных способов избавиться от храпа 10 эффективных способов избавиться от храпа

Храп — проблема, из-за которой можно проснуться разбитым и чувствовать усталость

РБК
Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет

Почему при похудении стоит принимать во внимание возраст

Cosmopolitan
«Почему Север сверху? Как появились условные знаки, проекции и масштаб на картах» «Почему Север сверху? Как появились условные знаки, проекции и масштаб на картах»

Отрывок из книги Мика Эшворта о развитии техники картографирования

N+1
Бог в поисках автора Бог в поисках автора

«Локи», почти идеальный сериал Marvel

Weekend
Дэвид Харбор: «Я был знатным выпивохой, но сейчас меня собьет с ног один шот водки» Дэвид Харбор: «Я был знатным выпивохой, но сейчас меня собьет с ног один шот водки»

Дэвид Харбор рассказал, как пончики помогают войти в образ героя

Maxim
Почему Мавроди — гений: 30 лет грандиозному мошенничеству Почему Мавроди — гений: 30 лет грандиозному мошенничеству

Мавроди — комбинатор 1990-х, обобравший несколько миллионов людей

Популярная механика
Наполеон Орлёнок: прерванный полёт Наполеон Орлёнок: прерванный полёт

В 1811 году у Наполеона Бонапарта родился долгожданный наследник

Дилетант
Покупай, но проверяй Покупай, но проверяй

Особенности проведения юридической проверки сельхозактивов

Агроинвестор
Открыть в приложении