COLUMBUS, Ohio - Vita heta vindar blåser genom rymden och bär stora pelare av materia bort från händelsens horisont för svarta hål. Och nu vet forskare att dessa konstiga vindar visas och försvinner på kortare tid än det tar dig att vända på en fläkt.
Forskare har visat sedan åtminstone 2011 att dessa vindar är kraftfulla krafter i atmuniversen och studsar upp till 95 procent av de partiklar som svarta hål suger mot sig själva. Och nu har forskare studerat vindens röntgenskuggor mer detaljerat än någonsin tidigare, sa Joey Neilsen, en fysiker vid Villanova University i Pennsylvania. Rätt framför ett teleskops röntgenögon verkade vindar som hade blåst i månader hela suddent att försvinna inom några sekunder.
Neilsen presenterade fyndet, som ännu inte har publicerats, söndag (15 april) vid mötet i American Physical Society. Han och hans kollegor använde Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), ett nytt röntgenteleskop NASA monterat på den internationella rymdstationen för att kika in i dessa miljoner graders vindar och lära sig hur de beter sig.
"Det är som en dimma som passerar framför en gatulampa på natten," sa Neilsen till Live Science efter sin presentation, "eller ett neonljus som sattes framför en ännu ljusare yta i samma färg - på egen hand skulle det se ljust ut , det ser mörkt ut. "
Det kan vara konstigt att tänka på ett svart hål som en ljus bakgrund, men det är inte själva hålet som lyser med röntgenstrålar. Det är det omgivande materialet.
När materien dras mot ett svart hål bildar det ett virvlande moln av damm, som kallas en åtskiljningsskiva, som är många gånger större än själva svarta hålet. När dammet närmar sig det svarta hålet, accelererar materialet till otroliga hastigheter och glöd genom att avge lysande röntgenstrålar. Teleskoper som NICER kan studera dessa utsläpp. Nära det svarta hålets händelseshorisont - den punkt utöver vilken materie och ljus tappas (mer eller mindre) i den sugande tyngdkraftsgropen - blir dessa röntgenstrålar så kraftfulla att de driver det mesta av det fallande materialet ut och bort, tillbaka in i utrymme i otroliga hastigheter, sa Neilsen.
Det utdrivna, heta ämnet skummar längs tillslagskivan och bildar vinden som Neilsen och hans kollegor studerar.
För astrofysiker verkar denna vind som konstiga dopp på diagram över svarta hålens röntgenljus. Genom att titta igenom NICER undersökte Neilsen och hans kollegor GRS 1915 + 105, ett berömt (åtminstone astrofysiskt uttryck) svart hål som har väldigt varierande röntgenutsläpp. Forskarna visade att när det svarta hålets röntgenutsläpp dimmade, släppte också vindarna.
"Det händer verkligen på några sekunder, precis så," sa Neilsen och sänkte händerna för att indikera ett plötsligt fall.
I det ögonblick som anslutningsskivan runt GRS 1915 + 105 slutar lysa starkt, dör också vinden som flyter bort från det svarta hålet. Och detta kan hända otroligt snabbt, även efter månader med relativt konsekvent blåsning, visade forskarna.
Denna vind är inte riktigt som vinden vi är vana vid här på jorden, sa Neilsen. Gasen är oerhört tunn, sade han, mycket tunnare än jordens atmosfär, samtidigt som den är så mycket varmare att dess råa, diffusa järnpartiklar kan lysa tillräckligt med röntgenstrålning ut i universum att det skulle döda en person på nära håll.
På vägen, sa Neilsen, hoppas han att han och hans kollegor kan använda NICER: s detaljerade mätningar av dessa vindar under mycket korta tidsintervall för att undersöka vindens beteende när de kraschar mot händelsens horisont för svarta hål. På så sätt kunde forskarna svara på några djupa frågor om allvar och hur materien beter sig på de konstiga platserna, sade han.
