Магнитные поля объяснили слияние «невозможных» черных дыр
Астрофизики разгадали происхождение «невозможных» черных дыр, столкновение которых наблюдали в 2023 году. Новое моделирование показало, что своим появлением они обязаны магнитным полям — фактору, который ранее не учитывали.
В 2023 году обсерватории гравитационных волн LIGO-Virgo-KAGRA зафиксировали столкновение двух черных дыр на расстоянии около семи миллиардов световых лет от Земли. Это событие под названием GW231123 озадачило астрофизиков. Масса и скорость вращения слившихся объектов не соответствовали существующим теориям. Такие черные дыры просто не должны были существовать.
Проблема заключалась в так называемом массовом зазоре. По расчетам, звезды определенного диапазона масс в конце своей жизни взрываются как сверхновые особого типа — парно-нестабильные. Такой взрыв настолько мощный, что полностью уничтожает звезду, не оставляя после себя ничего, даже черной дыры. Из-за этого астрономы не ожидают находить черные дыры массой примерно от 70 до 140 масс Солнца. Объекты из события GW231123 попадали как раз в этот «запрещенный» диапазон.
В теории черная дыра может попасть в массовый зазор, если она образуется в результате слияния двух объектов поменьше. Однако такое событие обычно нарушает вращение финального объекта. Черные дыры из GW231123, напротив, вращались почти с максимально возможной скоростью, увлекая за собой пространство-время. Сочетание огромной массы и экстремального вращения указывало на то, что стандартные модели упускают некий важный фактор.
Астрофизики предположили, что влияние магнитных полей при коллапсе звезд — это и есть фактор, который упускали из виду. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Для проверки своей гипотезы команда провела комплексное компьютерное моделирование в два этапа. Сначала ученые проследили жизненный цикл гигантской звезды с изначальной массой в 250 раз больше солнечной. К моменту коллапса звезда потеряла часть вещества, ее масса составила около 150 масс Солнца. Это значение немного превышает верхнюю границу массового зазора, что позволяет звезде после взрыва оставить после себя черную дыру.
На втором этапе астрофизики создали более сложную симуляцию самого коллапса, добавив в модель вращение звезды и магнитные поля. Предыдущие модели предполагали, что после рождения черной дыры все оставшееся вещество звезды падает на нее. Новое моделирование показало совершенно другую картину. Если коллапсирующая звезда быстро вращалась, окружающее ее облако оставшегося материала образовывало вращающийся диск.
Магнитные поля в этом диске создавали давление, которое выбрасывало часть вещества наружу в виде мощных потоков, или джетов, движущихся почти со скоростью света. Эти выбросы уменьшали количество материала, доступного для поглощения черной дырой. Сила эффекта напрямую зависела от напряженности магнитного поля: чем оно сильнее, тем больше вещества уносило прочь.
Моделирование показало, что при наличии сильных магнитных полей до половины первоначальной массы звезды могло быть выброшено в космос. В результате итоговая масса новорожденной черной дыры становилась значительно меньше, и она попадала в тот самый массовый зазор.
Кроме того, научная работа выявила связь между массой черной дыры и скоростью ее вращения. Сильные магнитные поля не только выбрасывали массу, но и тормозили вращение, приводя к образованию более легких и медленновращающихся черных дыр. Слабые поля, наоборот, позволяли объекту набрать большую массу и раскрутиться до высоких скоростей. Такой сценарий объяснил свойства объектов в системе GW231123.
Предложенный механизм также предсказал, что рождение быстровращающихся массивных черных дыр должно сопровождаться всплесками гамма-излучения. Будущие наблюдения помогут проверить эту теорию и лучше понять физику самых экстремальных объектов во Вселенной.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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