Чёрные дыры могут формироваться в недрах звёзд, однако некоторые из них способны оказывать сопротивление. Недавнее исследование продемонстрировало, что сильные магнитные поля могут предотвратить внутреннее «саморазрушение» звёзд. Это открытие помогает разрешить загадки, связанные с центром нашей Галактики, и даже может внести ясность в понимание природы тёмной материи.
Белые карлики и нейтронные звезды, относящиеся к компактным звёздам, уже давно признаны одними из наиболее экстремальных объектов во Вселенной, характеризующихся огромной плотностью, мощнейшей гравитацией и, в некоторых случаях, чрезвычайно сильными магнитными полями. Астрономические наблюдения демонстрируют, что в окрестностях центра Млечного Пути их количество превышает теоретические предсказания: в особенности это касается магнитных белых карликов, тогда как обычные пульсары встречаются крайне редко – астрономы называют это явление «проблемой пропавших пульсаров».
Существует предположение, что причиной этого явления может быть темная материя. Ученые полагают, что ее компоненты, пока еще не открытые наукой, способны собираться внутри звезд. Это приводит к формированию в их ядре микроскопической черной дыры (ЧД). Предполагается, что такая «эндопаразитическая» ЧД будет увеличиваться в размерах, поглощая вещество звезды, и в конечном итоге приведет к ее полному исчезновению.
Недавнее научное исследование внесло неожиданное дополнение к этой истории: ученые представили механизм, названный магнитно-остановленной трансмутацией. Он заключается в том, что мощное магнитное поле, существующее внутри звезды, способно генерировать давление, которое может компенсировать гравитационное притяжение растущей чёрной дыры.
Обычно вещество под действием гравитации попадает внутрь черной дыры, однако, когда магнитное давление сравнивается с гравитационным, процесс аккреции, или «питание» черной дыры, значительно замедляется или полностью останавливается.
Для подтверждения этого выдвинуто предположение: ключевым фактором является взаимодействие магнитного поля, плотности вещества и массы формирующейся черной дыры. Если параметр, учитывающий эти характеристики, не превышает установленного порога, развитие черной дыры прекращается на начальном этапе — её размеры увеличиваются незначительно и не приводят к разрушению звезды.
В магнитных белых карликах и магнетарных нейтронных звездах, характеризующихся чрезвычайно мощными магнитными полями, также могут складываться необходимые условия для подобного «торможения». Это объясняется тем, что в их внутренностях магнитное поле достигает такой силы, что препятствует падению вещества в черную дыру.
Данная концепция направлена на разъяснение ряда астрономических тайн.
Например, она может объяснить повышенное количество магнитных белых карликов в центре Млечного Пути: их продолжительность жизни может быть увеличена из-за того, что внутренние ЧД «подавляются» магнитным полем. Также с помощью этой идеи можно понять отсутствие обычных пульсаров в данном регионе:
их поля слабее, что приводит к быстрому разрушению. Возможно, даже существование редкого магнетара рядом со Стрельцом А* является следствием этого механизма.
Несмотря на то, что модель носит пока гипотетический характер и нуждается в тщательной проработке, она предлагает принципиально новый подход к объединению сразу нескольких явлений: эволюции звезд, характеристик экстремальных магнитных полей и поведения темной материи.
В случае, если последующие наблюдения подтвердят прогнозы, основанные на результатах исследования, опубликованного в The European Physical Journal C, это послужит значительным продвижением в изучении структуры самых массивных объектов, существующих во Вселенной, и позволит узнать, какие процессы происходят в их внутренних областях.