Магнітні поля пояснили утворення надмасивних чорних дір GW231123

Нове дослідження демонструє, що магнітні поля можуть бути одним із можливих механізмів формування надмасивних чорних дір у «масовому розриві», а не універсальним шляхом їх еволюції.

Комплекс моделювань показав, що зіткнення GW231123 можна пояснити з урахуванням магнітних полів. Обчислення охоплювали еволюцію зорі від водневого горіння до колапсу. Оре Готліб підкреслює: «Ніхто не розглядав ці системи так, як ми…» (Готліб). Саме магнітні поля стали ключем до розв’язання парадоксу маси.

Проблема полягає в «масовому розриві» — «діапазоні мас, де стандартні моделі не передбачають існування чорних дір». Раніше припускали злиття менших чорних дір, але швидке обертання GW231123 суперечило цьому. Готліб пояснює: «Було дивно бачити чорні діри з масами в межах цього діапазону» (Готліб). Моделі показали можливість колапсу зорі 150 M? без повного руйнування.

Другий етап симуляцій враховував магнітні поля в диску після наднової. У присутності швидкого обертання поля виштовхують частину матеріалу, зменшуючи акрецію. За екстремальних умов втрачається до половини маси. «Ми виявили, що наявність обертання і магнітних полів може фундаментально змінити еволюцію…» (Готліб). Таким чином чорна діра може виникнути в масовому розриві.

Результати вказують на потенційний зв’язок між масою та обертанням чорних дір. Сильні поля формують легші й повільніші об’єкти; слабкі — важчі й швидші. Такі системи можуть супроводжуватися гамма-спалахами. Це відкриває можливість майбутньої перевірки моделі. Готліб підсумовує: «Це допоможе астрономам глибше зрозуміти фундаментальну фізику чорних дір» (Готліб).