COLUMBUS, Ohio - Gorące białe wiatry wieją w kosmos, niosąc ogromne słupy materii z dala od horyzontów zdarzeń czarnych dziur. A teraz naukowcy wiedzą, że te dziwne podmuchy pojawiają się i znikają w krótszym czasie, niż potrzeba włączenia wentylatora.
Od co najmniej 2011 r. Naukowcy wiedzą, że wiatry te są potężnymi siłami w atmu-wszechświecie, odbijając aż 95 procent cząstek, które ssą do siebie czarne dziury. A teraz naukowcy badali cienie rentgenowskie wiatrów bardziej szczegółowo niż kiedykolwiek wcześniej, powiedział Joey Neilsen, fizyk z Villanova University w Pensylwanii. Tuż przed promieniami rentgenowskimi teleskopu wiatry, które wiały od miesięcy, wszystkie suddenty zdawały się znikać w ciągu kilku sekund.
Neilsen przedstawił odkrycie, które nie zostało jeszcze opublikowane, w niedzielę (15 kwietnia) na kwietniowym spotkaniu American Physical Society. On i jego koledzy użyli Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), nowego teleskopu rentgenowskiego NASA zamontowanego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, aby przyjrzeć się tym milionom wiatrów i dowiedzieć się, jak się zachowują.
„To jak mgła przechodząca nocą przed latarnią uliczną” - powiedział Neilsen Live Live po swojej prezentacji - lub neonowe światło umieszczone przed jeszcze jaśniejszą powierzchnią tego samego koloru - samo z siebie wyglądałoby jasno , wygląda ciemno. ”
Myślenie o czarnej dziurze jako jasnym tle może być dziwne, ale sama dziura nie świeci promieniami rentgenowskimi. To otaczający materiał.
Gdy materia jest przyciągana do czarnej dziury, tworzy wirującą chmurę pyłu, zwaną dyskiem akrecyjnym, który jest wielokrotnie większy niż sama czarna dziura. Gdy pył zbliża się do czarnej dziury, materiał przyspiesza do niewiarygodnych prędkości i świeci, emitując wspaniałe promienie rentgenowskie. Teleskopy takie jak NICER mogą badać te emisje. W pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury - punktu, za którym materia i światło gubią się (mniej więcej) w zasysanej grawitacji - promieniowanie rentgenowskie staje się tak potężne, że wypycha większość opadającej materii na zewnątrz przestrzeń z niewiarygodnymi prędkościami, powiedział Neilsen.
Ta wyrzucona, gorąca materia ślizga się wzdłuż dysku akrecyjnego, tworząc wiatr, który studiują Neilsen i jego koledzy.
Dla astrofizyków wiatr ten wydaje się dziwnie spadać na wykresach promieniowania rentgenowskiego czarnych dziur. Przeglądając NICER, Neilsen i jego koledzy zbadali GRS 1915 + 105, słynną (przynajmniej w kategoriach astrofizycznych) czarną dziurę, która ma bardzo różne emisje promieniowania rentgenowskiego. Naukowcy wykazali, że gdy promieniowanie rentgenowskie czarnej dziury przygasło, wiatry również ustąpiły.
„To naprawdę dzieje się w kilka sekund, po prostu tak,” powiedział Neilsen, opuszczając ręce, aby wskazać nagły upadek.
W momencie, gdy dysk akrecyjny wokół GRS 1915 + 105 przestaje świecić jasno, wiatr odciągający od czarnej dziury również umiera. Naukowcy wykazali, że może to nastąpić niezwykle szybko, nawet po miesiącach względnie konsekwentnego dmuchania.
Neilsen powiedział, że ten wiatr nie jest podobny do wiatru, do którego przywykliśmy tutaj na Ziemi. Jego gaz jest niewiarygodnie cienki, powiedział, znacznie cieńszy niż ziemska atmosfera, a jednocześnie o wiele cieplejszy, że jego surowe, rozproszone cząsteczki żelaza mogą świecić wystarczająco dużo promieniowania rentgenowskiego we wszechświecie, że zabiłby osobę z bliska.
Na końcu drogi, powiedział Neilsen, ma nadzieję, że on i jego koledzy będą mogli wykorzystać szczegółowe pomiary tych wiatrów NICER w bardzo krótkim czasie, aby zbadać zachowanie wiatrów zderzających się z horyzontami zdarzeń czarnych dziur. W ten sposób naukowcy mogli odpowiedzieć na głębokie pytania dotyczące grawitacji i zachowania materii w tych dziwnych miejscach.
