Нейтроны у черной дыры в центре Млечного Пути могут раскрыть процесс Пенроуза
Астрофизики предложили способ обнаружить процесс Пенроуза — механизм извлечения энергии из вращающейся черной дыры, впервые описанный Роджером Пенроузом в 1969 году. Согласно новому исследованию, опубликованному на arXiv, нейтроны, попадающие в эргосферу сверхмассивной черной дыры Стрелец A* в центре нашей галактики, могут порождать протоны с энергией в петаэлектронвольты. Об этом сообщает портал Phys.org.
Процесс Пенроуза отличается от обычного способа получения энергии черными дырами, когда они поглощают вещество и увеличивают массу. Вместо этого энергия извлекается напрямую из вращения, за счет эффекта увлечения пространства в эргосфере — области, где невозможно противостоять вращению черной дыры.
В упрощенной версии, предложенной Пенроузом, корабль сбрасывает мусор в черную дыру и получает прирост скорости, а черная дыра теряет массу. В новом исследовании вместо корабля рассматривается нейтрон, который распадается на протон, электрон и нейтрино. Заряженные частицы взаимодействуют с магнитным полем, что делает процесс более эффективным — это называется магнитным процессом Пенроуза.
По оценкам авторов, протоны, ускоренные таким образом, могут достигать энергии в тысячу раз больше, чем у самых энергичных частиц в Большом адронном коллайдере. Сталкиваясь с газом вокруг черной дыры, они должны порождать гамма-излучение и нейтрино с характерными спектральными признаками.
Современные телескопы слишком слабы, чтобы зафиксировать эти сигналы, но обновленные обсерватории HAWC и IceCube могут сделать это в ближайшем будущем. Если сигнал будет обнаружен, это станет доказательством того, что черные дыры действительно могут терять массу.
