Физики предлагают использовать сверхмассивные черные дыры как альтернативу ускорителям частиц

В Physical Review Letters вышла работа, в которой рассматривается возможность того, что вращающиеся сверхмассивные чёрные дыры, прежде всего в центрах галактик, могут действовать как природные ускорители. Исследование провели специалисты из Университета Джонса Хопкинса и Оксфорда. В основу легло численное моделирование поведения частиц на границе аккреционного диска, вблизи эргосферы.

По расчётам авторов, в этой области, где пространство-время подвергается деформации под действием вращения чёрной дыры, могут формироваться условия, при которых происходит ускорение частиц до экстремальных энергий. Некоторые из них, попав в зону гравитационного захвата, исчезают за горизонтом событий. Другая часть, напротив, способна покидать окрестности объекта с энергией, значительно превышающей возможности современных земных установок.

Формально, гипотеза подобного рода обсуждается давно. Однако в данном случае предложено более детальное описание механизма: при вращении чёрной дыры вокруг собственной оси возникают анизотропные потоки аккрецирующего вещества, а столкновения в этой среде, особенно в приполярных участках, сопровождаются выбросами высокоэнергетических частиц. Модели указывают на то, что возможен не только захват, но и выброс фрагментов материи с последующим уходом за пределы окрестной системы.