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

Неандертальцы наследили на португальских пляжах Неандертальцы наследили на португальских пляжах

Археологи обнаружили на португальском побережье отпечатки ног неандертальцев

N+1
Как пережить безответную любовь. Советы психолога Как пережить безответную любовь. Советы психолога

Для чего существует безответная любовь? Почему некоторые живут с ней годами?

РБК
Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков

Хунну и гунны, возможно, говорили на одном из енисейских языков

N+1
4 важных правила этикета современного секса, которые должен соблюдать каждый 4 важных правила этикета современного секса, которые должен соблюдать каждый

Прогресс затронул не только технику, но и интим

Playboy
5 фраз, которые мгновенно выдают неуверенного в себе человека — и как научиться звучать уверенно 5 фраз, которые мгновенно выдают неуверенного в себе человека — и как научиться звучать уверенно

Каких именно слов и выражений стоит избегать, чтобы речь звучала тверже

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

Простые советы как избежать появление морщин

Популярная механика
Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях Отгоревать и отпустить: как поставить точку в токсичных отношениях

Отрывок из книги Аси Долиной «У него ко мне был Нью-Йорк» о выходе из абьюза

Forbes
Крепко стоять на ногах: мода на средний каблук и как с ней жить Крепко стоять на ногах: мода на средний каблук и как с ней жить

Автор "Модного блога" рассказывает о самой актуальной высоте каблука

Cosmopolitan
Несходные подобия Несходные подобия

О Борисе Кошелохове и Олеге Целкове

Weekend
Без чувств: как ребенок с алекситимией видит мир, в котором все подчинено эмоциям. Глава книги Сон Вон Пхён Без чувств: как ребенок с алекситимией видит мир, в котором все подчинено эмоциям. Глава книги Сон Вон Пхён

Отрывок из истории Сон Вон Пхёна — нежной истории об одиночестве и дружбе

Esquire
«Король-солнце»: блеск и затмение абсолютизма «Король-солнце»: блеск и затмение абсолютизма

Людовик XIV превратил Францию в супердержаву, но страна стала клониться к упадку

Дилетант

Наша героиня кардинально сменила прическу и вот, что из этого вышло

Cosmopolitan
«Думали, что хватит 7 млн рублей, а вложили 40»: как запустилось и работает производство протеиновых десертов «Думали, что хватит 7 млн рублей, а вложили 40»: как запустилось и работает производство протеиновых десертов

История бренда фитнес-десертов Fitnesshock

VC.RU
Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства

Преемственность бизнеса в России станет основной повесткой

Forbes
Ума палата. Тест-драйв нового Cadillac Escalade Ума палата. Тест-драйв нового Cadillac Escalade

Новый Escalade: огромный V8, рама и невероятное количество электроники

РБК
6 свежих хорроров на Netflix, которым хочется поставить лайк 6 свежих хорроров на Netflix, которым хочется поставить лайк

Действительно годное кино (по мнению постоянного автора Playboy Марии Минаевой)

Playboy
Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором Древний житель Хорватии умер от остеомиелита после удара в лоб бронзовым топором

Палеопатологи обследовали череп эпохи раннего бронзового века

N+1
Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль»

Как провести отпуск в одном из крупнейших нефтедобывающих регионов мира

РБК
Остались друзьями? Хроника развода Анджелины Джоли и Брэда Питта Остались друзьями? Хроника развода Анджелины Джоли и Брэда Питта

Что Джоли и Питт говорили о своём разводе

Cosmopolitan
Отец стритстайла: что нужно знать о легендарном американском фотографе Билле Каннингеме Отец стритстайла: что нужно знать о легендарном американском фотографе Билле Каннингеме

Главные факты о родоначальнике streetstyle Билле Каннингеме

Esquire
8 потрясающих музеев со всего мира: от их архитектуры захватывает дух 8 потрясающих музеев со всего мира: от их архитектуры захватывает дух

8 музеев, разглядывать экстерьер которых не менее интересно, чем их экспонаты

Playboy
Шампанское рекой и пьяные драки: купеческие свадьбы XIX века Шампанское рекой и пьяные драки: купеческие свадьбы XIX века

Купеческие свадьбы были похожи на церемонии, которые устраивали аристократы

Cosmopolitan
Игорь Черневич: Игорь Черневич:

Интервью со звездой сериала «Обитель» Игорем Черневичем

Караван историй
Лавовые купола: насколько они опасны? Лавовые купола: насколько они опасны?

Развитие лавовых куполов — процесс, связанный с изменением вязкости магмы

Наука и жизнь
Влюбиться в двоих: ошибка или приключение? Влюбиться в двоих: ошибка или приключение?

Почему иногда нам хочется вступить в новые отношения, не разрушая старые?

Psychologies
Технологии прошлого, которые могут вернуться в нашу жизнь Технологии прошлого, которые могут вернуться в нашу жизнь

Устаревшие технологии, которые вернулись в нашу жизнь

Maxim
Дважды очарованный тетракварк: физики заявили об открытии нового состояния материи Дважды очарованный тетракварк: физики заявили об открытии нового состояния материи

В зоопарке элементарных частиц пополнение

Популярная механика
Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других

Личная жизнь актеров, сыгравших в сериале «Год культуры»

Cosmopolitan
У тебя получится! У тебя получится!

Четыре девушки с инвалидностью рассказали о том, как нашли свой спорт

Домашний Очаг
«Мои ошибки, падения и трагедии»: принц Гарри заканчивает «интимные» мемуары «Мои ошибки, падения и трагедии»: принц Гарри заканчивает «интимные» мемуары

Принц Гарри решил рассказать о детстве, смерти мамы и опыте отцовстве

Cosmopolitan
Открыть в приложении