COLUMBUS, Ohio - Hvide varme vinder blæser gennem rummet og bærer enorme søjler med stof væk fra begivenhedshorisonterne i sorte huller. Og nu ved videnskabsmænd, at disse mærkelige vindstød vises og forsvinder på kortere tid, end det tager dig at vende på en fan.
Forskere har siden mindst 2011 vidst, at disse vinde er magtfulde kræfter i atmuniversen, der sprænger så meget som 95 procent af de partikler, som sorte huller suger mod sig selv. Og nu har forskere undersøgt vindenes røntgenskygger mere detaljeret end nogensinde før, sagde Joey Neilsen, fysiker ved Villanova University i Pennsylvania. Lige foran et teleskops røntgenøjne syntes vinde, der havde blæst i flere måneder, alt i alt suverent at forsvinde i løbet af få sekunder.
Neilsen præsenterede fundet, som endnu ikke er offentliggjort, søndag (15. april) på aprilmødet i American Physical Society. Han og hans kolleger brugte Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), et nyt røntgen-teleskop NASA monteret på den Internationale rumstation for at kigge ind i disse millioner graders vinde og lære, hvordan de opfører sig.
"Det er som en tåge, der passerer foran en gadelampe om natten," fortalte Neilsen til Live Science efter sin præsentation, "eller et neonlys, der blev sat foran en endnu lysere overflade i samme farve - på egen hånd ville det se lyst ud , det ser mørkt ud. "
Det kan være underligt at tænke på et sort hul som en lys baggrund, men det er ikke selve hullet, der lyser med røntgenstråler. Det er det omgivende materiale.
Når materien trækkes mod et sort hul, danner det en hvirvlende sky af støv, kaldet en akkretionsskive, som er mange gange større end selve det sorte hul. Når støvet nærmer sig det sorte hul, accelererer materialet til utrolige hastigheder og gløder ved at afgive strålende røntgenstråler. Teleskoper som NICER kan studere disse emissioner. I nærheden af det sorte huls begivenhedshorisont - det punkt, som materie og lys går tabt (mere eller mindre) i den sugende tyngdekraftsgrav - bliver disse røntgenstråler så kraftige, at de skubber det meste af den faldende stof ud og væk, tilbage i plads i utrolige hastigheder, sagde Neilsen.
Den udstødte, varme stof svømmer langs akkretionsskiven og danner vinden, som Neilsen og hans kolleger studerer.
For astrofysikere forekommer denne vind som mærkelige dips på grafer af sorte hulers røntgenlys. Ved at se gennem NICER undersøgte Neilsen og hans kolleger GRS 1915 + 105, et berømt (i det mindste astrofysisk udtryk) sort hul, der har vildt varierende røntgenemissioner. Forskerne viste, at når det sorte huls røntgenemissioner dæmpede, lod vindene også op.
”Det sker virkelig på få sekunder, bare sådan,” sagde Neilsen og sænkede hænderne for at indikere et pludseligt fald.
I det øjeblik, akkretionsskiven omkring GRS 1915 + 105 holder op med at skinne kraftigt, dør også vinden, der flyder væk fra det sorte hul, ned. Og dette kan ske utroligt hurtigt, selv efter måneder med relativt konstant blæser, viste forskerne.
Denne vind er ikke helt som den vind, vi er vant til her på Jorden, sagde Neilsen. Dens gas er utroligt tynd, sagde han, meget tyndere end Jordens atmosfære, mens den samtidig er så meget varmere, at dens rå, diffuse jernpartikler kan skinne nok røntgenlys ud i universet, at det ville dræbe en person på nært hold.
Ned ad vejen, sagde Neilsen, håber han, at han og hans kolleger kan bruge NICERs detaljerede målinger af disse vinde over meget kort tidsspændinger for at undersøge vindens opførsel, når de går ned mod begivenhedshorisonterne i sorte huller. På den måde kunne videnskabsmændene besvare nogle dybe spørgsmål om tyngdekraften, og hvordan materien opfører sig på disse underlige steder, sagde han.
