Чёрные дыры, славящиеся своей способностью поглощать всё на своём пути, также способны выбрасывать мощные струи заряженных частиц, что приводит к мощным вспышкам гамма-лучей. Однако происхождение магнитных полей, необходимых для этих явлений, долгое время оставалось неясным. Новое исследование специалистов из Института Флэтайрон проливает свет на эту загадку.
.
Исследователи выяснили, что магнитные поля чёрных дыр берут начало в коллапсирующих прародительских звёздах. Когда звезда взрывается в виде сверхновой, она оставляет за собой плотное остаточное ядро, известное как протонейтронная звезда.
.
«Протонейтронные звезды представляют собой предшественников чёрных дыр. Мы наблюдаем, что в процессе формирования новой чёрной дыры окружающий протонейтронную звезду диск фактически закрепляет её магнитные линии на чёрной дыре», — поясняет Оре Готтлиб, ведущий автор исследования и научный сотрудник Центра вычислительной астрофизики (CCA) Института Флэтайрон в Нью-Йорке.
.
Ранее предполагалось, что магнитные поля коллапсирующих звёзд усиливаются при сжатии, оставляя после себя чёрную дыру. Однако это объяснение не могло обосновать мощность джетов и гамма-всплесков чёрной дыры, так как сильные магнитные поля у звезды способствуют потере ею вращения, что мешает формированию аккреционного диска — скопления газа, плазмы, пыли и частиц вокруг чёрной дыры.
.
Специалисты поняли, что предыдущие модели коллапса нейтронных звёзд были неполными. «Предыдущие модели рассматривали только изолированные нейтронные звёзды и изолированные чёрные дыры, и весь магнетизм исчезал в процессе коллапса. Но мы обнаружили, что данные нейтронные звёзды, как и чёрные дыры, обладают своими аккреционными дисками», — говорит Готтлиб.
.
Расчёты команды показали, что при коллапсе нейтронной звезды её магнитное поле передаётся формирующейся чёрной дыре, а предполётный диск звезды становится наследственным для чёрной дыры, фиксируя её магнитные линии.
.
Мы произвели расчёты для типичных характеристик, ожидаемых в этих системах, и в большинстве случаев время формирования диска чёрной дыры меньше, чем время потери ею магнитизма. Это означает, что диск позволяет чёрной дыре унаследовать магнитное поле от её родительской нейтронной звезды. Это исследование меняет наше восприятие, какие системы могут поддерживать джеты, ведь если мы полагаем, что аккреционные диски подразумевают магнетизм, то, теоретически, важно лишь раннее формирование диска для подпитки джетов.
.Говорит Готтлиб
Источник: iXBT
