19.06.2016 | Наука

Ученые обосновали существование жидких колец вокруг черных дыр

Физики из Пекинского университета (Китай) обосновали существование жидких колец вокруг черных дыр. Посвященный этому препринт опубликован на сайте arXiv.org.

Как правило черная дыра окружена аккреционным диском, материя с которого падает на гравитационный объект. Внутренняя граница аккреционного диска определяется радиусом минимально устойчивой стабильной круговой орбиты вокруг черной дыры.

Выражение для радиуса получается из общей теории относительности при рассмотрении движения массивной частицы в поле дыры. В простейшем случае минимальный радиус устойчивой круговой орбиты в три раза больше радиуса Шварцшильда. Последний определяет горизонт событий сферически-симметричной черной дыры — область, которую (в классическом случае) не может покинуть попавшая в нее частица.

В своем исследовании ученые попробовали рассмотреть реальный аккреционный диск вокруг черной дыры, который в простом приближении описывается гидродинамическими уравнениями. Ученые показали, что в случае, когда температура жидкости (и соответствующая тепловая энергия) в кольце мала, гидродинамическое описание приводит к тем же результатам, что и подход с использованием частиц. В случае, когда давление жидкости велико, устойчивость орбиты может быть нарушена.

ЛентаРу