Ученые объяснили, почему области черных дыр ярко светятся

Наука - Ученые объяснили, почему области черных дыр ярко светятся

Фото:
РИА Новости

Комментарии

Исследователи из Колумбийского университета (США) представили новое объяснение физики процессов мощного электромагнитного свечения областей черных дыр и нейтронных звезд. Результаты опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
Ученые десятилетиями обсуждают природу электромагнитного излучения, испускаемого областями, в которых расположены самые плотные объекты Вселенной — черные дыры и нейтронные звезды.

Считается, что высокоэнергетическое излучение, благодаря которому эти области ярко светятся, генерируется электронами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света. Однако, что за процесс разгоняет эти частицы, оставалось загадкой.
Построив массивные суперкомпьютерные кинетические симуляции процессов, происходящих в областях свечения, американские астрофизики Лука Комиссо (Luca Comisso) и Лоренцо Сирони (Lorenzo Sironi) пришли к выводу, что мощное электромагнитное возбуждение возникает благодаря совместному действию двух факторов: турбулентного движения частиц и эффекта переподключения сверхсильных магнитных полей.
«Области, в которых расположены черные дыры и нейтронные звезды, наполнены чрезвычайно горячим газом заряженных частиц, а линии магнитного поля, смещаемые хаотическими движениями газа, приводят к магнитному переподключению — явлению, при котором линии магнитного поля разрываются и снова быстро воссоединяются, — приводятся в пресс-релизе Колумбийского университета слова Лука Комиссо. — Благодаря электрическому полю, созданному этим переподключением и турбулентностью, частицы ускоряются до экстремальных энергий, которые намного выше, чем в самых мощных ускорителях, таких как Большой адронный коллайдер в ЦЕРН».

"Для расчета траекторий сотен миллиардов заряженных частиц, которые самосогласованно определяют характер электромагнитного поля, мы использовали самый точный метод — метод частиц в ячейке", — говорит Лоренцо Сирони.

Моделирование показало, что именно в момент переподключения возникают частицы, которые ускоряются турбулентными магнитными полями до самых высоких энергий. При этом большую часть своей энергии частицы получают, случайным образом отскакивая с чрезвычайно высокой скоростью от флуктуаций турбулентности. В сильных магнитных полях частицы двигаются по искривленным траекториям, испуская электромагнитное излучение.
«Это то самое излучение, которое мы наблюдаем вокруг черных дыр и нейтронных звезд», — добавляет Сирони.

Авторы планируют протестировать свои теоретические построения на Крабовидной туманности в созвездии Тельца — наиболее ярком объекте, обладающим мощным электромагнитным излучением. Туманность образовалась на месте сверхновой, взорвавшейся в 1054 году.

Читать ещё •••

Видео дня. Опасности черной пятницы

Также интересно:

Комментарии отключены

Мы в Соцсетях

Быть в курсе событий

Подпишитесь на новостную ленту, чтобы получать самые свежие и актуальные новости от ОИА «Новости России»

Календарь событий

Июль 2020
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Рубрики

Опрос