COLUMBUS, Ohio - Hvite varme vinder blåser gjennom verdensrommet og fører enorme søyler fra saken bort fra begivenhetshorisontene til sorte hull. Og nå vet forskere at disse rare vindkastene vises og forsvinner på kortere tid enn det tar deg å vende på en vifte.
Forskere har visst siden minst 2011 at disse vindene er kraftige krefter i atmuniversen, og spretter bort så mye som 95 prosent av partiklene som svarte hull suger mot seg selv. Og nå har forskere studert vindenes røntgenskygger mer detaljert enn noen gang før, sa Joey Neilsen, fysiker ved Villanova University i Pennsylvania. Rett foran røntgenøyene i et teleskop, syntes vinder som hadde blåst i flere måneder, alt i alt suverent, å forsvinne i løpet av sekunder.
Neilsen presenterte funnet, som ennå ikke er publisert, søndag (15. april) på aprilmøtet i American Physical Society. Han og kollegene brukte Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), et nytt røntgen-teleskop NASA montert på den internasjonale romstasjonen, for å kikke seg inn i disse milliongradersvindene og lære hvordan de oppfører seg.
"Det er som en tåke som passerer foran en gatelampe om natten," sa Neilsen til Live Science etter presentasjonen, "eller et neonlys satt foran en enda lysere overflate i samme farge - på egen hånd ville det se lyst ut , det ser mørkt ut. "
Det kan være rart å tenke på et svart hull som en lys bakgrunn, men det er ikke selve hullet som lyser med røntgenstråler. Det er det omkringliggende materialet.
Når saken blir trukket mot et svart hull, danner det en hvirvlende sky av støv, kalt en aksjonsskive, som er mange ganger større enn selve det sorte hullet. Når støvet nærmer seg det sorte hullet, akselererer materialet til utrolige hastigheter og gløder ved å gi fra seg strålende røntgenstråler. Teleskoper som NICER kan studere disse utslippene. I nærheten av det sorte hullets hendelseshorisont - punktet utover som materie og lys taper (mer eller mindre) i den sugende tyngdekraven - blir disse røntgenstrålene så kraftige at de skyver mesteparten av den fallende materien ut og bort, tilbake i plass i utrolige hastigheter, sa Neilsen.
Det utviste, varme stoffet skinner langs akkresjonsskiven og danner vinden som Neilsen og kollegene studerer.
For astrofysikere fremstår denne vinden som merkelige fall på grafer av sorte hulls røntgenlys. Gjennom å se gjennom NICER undersøkte Neilsen og kollegene GRS 1915 + 105, et kjent (i det minste astrofysiske termer) svart hull som har veldig varierende røntgenutslipp. Forskerne viste at når det sorte hullets røntgenutslipp dimmet, slapp også vindene opp.
"Det skjer virkelig på få sekunder, akkurat sånn," sa Neilsen og la ned hendene for å indikere et plutselig fall.
I det øyeblikket akkresjonsskiven rundt GRS 1915 + 105 slutter å skinne sterkt, dør også vinden som strømmer bort fra det sorte hullet. Og dette kan skje utrolig raskt, selv etter måneder med relativt jevn blåst, viste forskerne.
Denne vinden er ikke helt som vinden vi er vant til her på jorden, sa Neilsen. Gassen hans er utrolig tynn, sa han, mye tynnere enn Jordens atmosfære, mens den samtidig er så mye varmere at de rå, diffuse jernpartiklene kan skinne nok røntgenlys ut i universet til at den vil drepe en person på nært hold.
Nede på veien, sa Neilsen, håper han at han og kollegene kan bruke NICERs detaljerte målinger av disse vindene over svært kort tidsspenn for å undersøke vindens oppførsel når de krasjer mot svarte hulls hendelseshorisont. Da kunne forskerne svare på noen dype spørsmål om tyngdekraften og hvordan saken oppfører seg på de rare stedene, sa han.
