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

Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний

Ученые сообщили об успехе испытаний ремибрутиниба при хронической крапивнице

N+1
«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
Святая вода из Эфиопии вызвала семь случаев устойчивой холеры в Европе Святая вода из Эфиопии вызвала семь случаев устойчивой холеры в Европе

Вспышка холеры в Европе: во всем виновата святая вода из Эфиопии

N+1
«Я влюбилась и упала в бездну»: история любви Елизаветы Боярской и ее мужа «Я влюбилась и упала в бездну»: история любви Елизаветы Боярской и ее мужа

Боярская и Матвеев стали одной из самых крепких пар российского кинематографа

Cosmopolitan
Возможно, вы взвешиваетесь неверно: несколько правил от ученых Возможно, вы взвешиваетесь неверно: несколько правил от ученых

Как понять свой истинный вес и взвеситься правильно?

ТехИнсайдер
Стоит ли смотреть фильм «Время» про абсурдность и банальность нашей жизни Стоит ли смотреть фильм «Время» про абсурдность и банальность нашей жизни

Режиссер М. Найт Шьямалан выпустил очень интересное кино «Время»

GQ
Жареные лисички Жареные лисички

Как готовить жареные лисички

Weekend
Почему мы испытываем ревность и что с этим делать Почему мы испытываем ревность и что с этим делать

Ревность: разбираемся, что это за чувство, как с ним бороться – и зачем

GQ
Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут

Что ждет водителей, которые срезают углы при поворотах?

РБК
Семейный гарем: как Потёмкин сделал из племянниц любовниц Семейный гарем: как Потёмкин сделал из племянниц любовниц

Любовные похождения князя Григория Потёмкина удивляли и шокировали общество

Cosmopolitan
Итальянские ученые нашли эхолотом древнеримскую дорогу на дне Венецианской лагуны Итальянские ученые нашли эхолотом древнеримскую дорогу на дне Венецианской лагуны

Дорога могла быть частью большой транспортной сети Римской империи

N+1
Игры со временем: фильмы, где всё идет не своим чередом Игры со временем: фильмы, где всё идет не своим чередом

Отличные фильмы о временных парадоксах. Взрыв мозга гарантирован!

Cosmopolitan
«Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг» «Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг»

Сервис, который через владельцы автомобилей могут сдавать их в аренду

VC.RU
Огненный интеллект Огненный интеллект

Как хакер из Черноголовки создал первый в мире файрвол на основе ИИ

Forbes
Какой должна быть мощность хорошего триммера для травы? Какой должна быть мощность хорошего триммера для травы?

Какой мощности триммера для травы вам будет достаточно?

CHIP
10 эффективных способов избавиться от храпа 10 эффективных способов избавиться от храпа

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

РБК
Беги от него немедленно: эксперт рассказывает о 27 признаках манипулятора Беги от него немедленно: эксперт рассказывает о 27 признаках манипулятора

Как понять, что ты в отношениях с манипулятором

Cosmopolitan
Осторожно, мультики: что не так с диснеевскими героями Осторожно, мультики: что не так с диснеевскими героями

Вместе с психотерапевтом разбираемся в скрытых смыслах диснеевских историй

Psychologies
MINI Countryman. Стильно, модно и надёжно MINI Countryman. Стильно, модно и надёжно

Обзор стильного кроссовера MINI Countryman

4x4 Club
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Кому действительно нужно его снижать и на что способны статины?

Лиза
Откровенные фото красавиц-актрис сериала «Полярный»: Шпицы, Зверевой и других Откровенные фото красавиц-актрис сериала «Полярный»: Шпицы, Зверевой и других

Актрисы сериала «Полярный» умело демонстрируют свою сексуальность

Cosmopolitan
Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту

Все, что нужно знать о киберспорте

Esquire
Джеки отправились в Узбекистан в ответ на рост температур в местах зимовки Джеки отправились в Узбекистан в ответ на рост температур в местах зимовки

Эта стратегия позволяет Джеки возвращаться к местам размножения в нужные сроки

N+1
Одна вокруг света: город духов в джунглях и озеро с крокодилами Одна вокруг света: город духов в джунглях и озеро с крокодилами

128-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Гватемала

Forbes
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
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
«Они воруют наше время». Как водители устраивают рейды против обочечников «Они воруют наше время». Как водители устраивают рейды против обочечников

Как безопасно закрыть обочину, не пустить нарушителя и сохранить достоинство

РБК
Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать

Как космический туризм может навредить экологии

Популярная механика
Провальная стратегия: 6 моделей купальников, которые плохи в реальной жизни Провальная стратегия: 6 моделей купальников, которые плохи в реальной жизни

От каких купальников лучше отказаться

Cosmopolitan
После ограбления сжечь После ограбления сжечь

Как удалось провернуть самое крупное ограбление в истории США?

GQ
Открыть в приложении