Астрофізики «врятували» теорему про відсутність волосся у чорної діри

Не так давно вчені виявили «загрозу» для теореми про відсутність волосся - сильне магнітне поле при народженні чорної діри. Але нова праця показує, що це поле швидко зникає, а теорема залишається вірною в будь-якому випадку.

Чорна діра не має волосся. Принаймні, не повинно бути. Проте, при наявності сильного магнітного поля навколо об'єкта це правило може порушуватися. Тепер астрофізики показали, що волосся в такому випадку зникає дуже швидко

Чорні діри не схожі на те, що вони поглинають. Загальна теорія відносності Ейнштейна пророкує, що незалежно від того, що споживає чорна діра, її спостережувані властивості залежать тільки від її маси, швидкості обертання і електричного заряду. Всі інші дані виявляються недоступними для стороннього спостерігача. Це припущення називається теоремою про відсутність волосся. У даному випадку волосся - це метафора, що позначає інформацію про поглинену речовину, яка просочується за межі чорної діри.

Незважаючи на те, що всі спостереження доводять цю теорему, астрофізики останнім часом стали турбуватися за виконання цього закону для чорних дір з сильним магнітним полем. Ці об'єкти можуть отримати його або при народженні, або при поглинанні матеріалу з сильними магнітними властивостями. Таке поле повинно швидко зникнути, щоб гіпотеза про відсутність волосся залишалася вірною. Але справжні чорні діри не існують ізольованою. Вони можуть бути оточені плазмою, яка може підтримувати магнітне поле об'єкта, потенційно спростовуючи гіпотезу.

У новій роботі астрофізики створили модель чорної діри з сильним стійким магнітним полем, щоб перевірити, чи виконується для неї теорема про відсутність волосся. Моделювання показало, що лінії магнітного поля навколо об'єкта швидко розриваються і знову з'єднуються, створюючи заповнені плазмою кишені, які вириваються в космічний простір або падають прямо в чорну дирую. Цей процес швидко виснажує магнітне поле і може пояснити спалахи, що спостерігаються поблизу надмасивних чорних дір.

Критично важливо, що процес відбувається швидкий, дослідники виявили, що чорна діра втрачає плазму з диска, яка обумовлює магнітне поле, зі швидкістю приблизно в 10% світлової. Дослідники припускають, що механізм, що призводить в дію спостережувані спалахи від надмасивної чорної діри в центрі галактики Мессьє 87, може бути пояснений процесом «облисіння», що спостерігається при моделюванні. Отримані дані переконливо описують процес втрати волосся, але для їх підтвердження необхідні додаткові оцінки.

Стаття про відкриття опублікована в журналі Physical Review Letters.