ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЧЕРНАЯ ДЫРА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Пусть имеется невращающаяся черная дыра, погруженная в магнитное поле. Начнем ее раскручивать. Для этого достаточно, как мы знаем, бросать в черную дыру тела с определенным прицельным параметром. Как будет происходить взаимодействие вращающейся черной дыры с магнитным полем? Чтобы разобраться в этом, вспомним взаимодействие проводящей вращающейся сферы с магнитным полем. Движение проводника поперек силовых линий магнитного поля вызывает появление в нем электрического поля. Под действием этого поля произойдет разделение зарядов в проводнике. Они переместятся так, чтобы связанное с ними электрическое поле нейтрализовало индукционное поле в проводнике. Теперь вспомним, что поверхность черной дыры аналогична проводящей сфере. У вращающейся черной дыры произойдет разделение поверхностных зарядов (подобро их разделению при поднесении к черной дыре электрического заряда). В целом эти заряды будут расположены так, как показано на рис. 9. У полюсов собраны заряды одного знака, у экватора — другого. Полный заряд черной дыры остается, точечно, равным, нулю. Разделившиеся, заряды создают вокруг, сферы, электрическое поле, имеющее квадрупольный характер. Если внешнее магнитное поле параллельно оси врашения черной дыры, то после разделения поверхностных зарядов никакие токи не текут по поверхности черной дыры, не происходит диссипации энергии, угловой момент черной дыры не меняется.

Ситуация изменится, если магнитное поле пересекает вращающуюся черную дыру под некоторым углом. В этом случае разделившиеся поверхностные электрические заряды перемещаются по вращающейся поверхности дыры, т. е. возникает поверхностный ток.

Рис. 9. Быстровращакяцаяся черная дыра в магнитном поле индуцирует вокруг себя электрическое поле

Взаимодействие тока с внешним магнитным полем будет вести к тому, что компонента углового момента черной дыры., перпендикулярная полю, будет уменьшаться, а компонента, параллельная магнитному полю, останется неизменной. В конце концов ось вращения черной дыры станет параллельной магнитному полю. Подчеркнем, однако, что изменения во вращении черной дыры происходят крайне медленно. Так, в условиях реальной Вселенной при массе черной дыры в 10 масс Солнца и обычных для космического пространства напряженностях магнитного поля выравнивание положения оси черной дыры вдоль направления магнитного поля произошло бы за лет! Напомним, что время, прошедшее с начала расширения Вселенной, составляет «всего» лет.

Рис. 10. Быстроврашающаяся черная дыра в магнитном поле как униполярный индуктор