Черные дыры унаследовали магнитные поля от родительских звезд
Способность окрестностей черных дыр испускать джеты (узкие струи плазмы, движущиеся с околосветовой скоростью) часто связана с самыми яркими взрывами в космосе — гамма-всплесками. До недавнего времени ученые не могли точно объяснить, как черные дыры получают необходимые для формирования джетов магнитные поля. Теперь результаты нового исследования показали, что эти космические «монстры» сохраняют магнитные поля родительских нейтронных звезд.
В 1977 году астрофизики Роджер Блэндфорд и Роман Знаек представили механизм извлечения энергии (формирующей мощные джеты из плазмы аккреционного диска вокруг космического «монстра») из вращающейся черной дыры, окруженной сильным магнитным полем. Процесс Блэндфорда — Знаека, однако, создавал парадокс: перед коллапсом сильные магнитные поля в ядре звезды должны замедлять ее вращение из-за переноса углового момента, но звезда, обладающая сильным магнитным полем, вращаться быстро не может.
Инновационное решение проблемы описала исследовательская группа под руководством Оре Готтлиба (Ore Gottlieb) из Колумбийского университета (США). В работе, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, команда предположила, что черная дыра наследует сильное магнитное поле не от родительской звезды, а во время начальной стадии эволюции нейтронной звезды (proto-neutron star (PNS)), которая формируется сразу после коллапса ядра массивной звезды и в итоге может превратиться в черную дыру.
К такому выводу ученые пришли, применив эволюционные модели звезд MESA и релятивистской магнито-гидродинамической симуляции для создания компьютерной модели. Результаты показали, что при коллапсе массивного светила сначала образуется быстровращающаяся нейтронная звезда, которая генерирует сильные магнитные поля. Затем из-за избытка углового момента вокруг нее формируется аккреционный диск: он удерживает магнитные поля, помогая нейтронной звезде набрать достаточную массу для последующего коллапса в черную дыру.
Благодаря аккреционному диску магнитное поле такой нейтронной звезды прикрепляется к горизонту событий черной дыры, позволяя ей испускать джеты, соответствующие наблюдаемым характеристикам гамма-всплесков.
«Очень интересно наконец-то понять это фундаментальное свойство черных дыр и то, как они питают гамма-всплески — самые энергетически насыщенные события во Вселенной», — заключили авторы научной работы.
Отметим, что в предыдущих исследованиях рассматривались изолированные нейтронные звезды и изолированные черные дыры, в которых во время коллапса теряется магнетизм. Теперь же Готтлиб и его команда обнаружили, что нейтронные звезды на первом этапе своей эволюции обладают собственными аккреционными дисками. Именно их наличие позволило предположить процесс наследования сильных магнитных полей черными дырами.
Расчеты также подтвердили, что в большинстве случаев образование аккреционного диска вокруг черной дыры происходит быстрее, чем потеря магнитного поля нейтронной звездой. Открытие подтверждает идею о том, что черные дыры могут сохранять магнитное поле родительской нейтронной звезды.
Предложенная учеными модель открывает новые направления для исследований, включая поиск признаков взаимодействия джетов с окружающей средой, создание моделей, объясняющих различные типы гамма-всплесков и связанных с ними сверхновых, а также способствует лучшему пониманию механизмов, ответственных за генерацию сильных магнитных полей нейтронных звезд.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии