КОЛУМБУС, Огайо - Белоснежные ветры дуют сквозь пространство, унося огромные столбы материи от горизонтов событий черных дыр. И теперь ученые знают, что эти странные порывы появляются и исчезают за меньшее время, чем нужно, чтобы включить вентилятор.
Ученые знали, по крайней мере, с 2011 года, что эти ветры являются мощными силами в иммунной вселенной, отскакивая до 95 процентов частиц, которые черные дыры высасывают в себя. И теперь ученые изучили рентгеновские тени от ветров более подробно, чем когда-либо прежде, сказал Джои Нилсен, физик из Университета Вилланова в Пенсильвании. Прямо перед рентгеновскими глазами телескопа ветры, которые дули в течение нескольких месяцев, казалось, исчезли в считанные секунды.
Нейлсен представил результаты, которые еще не были опубликованы, в воскресенье (15 апреля) на апрельском собрании Американского физического общества. Он и его коллеги использовали Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды (NICER), новый рентгеновский телескоп НАСА, установленный на Международной космической станции, чтобы посмотреть на эти ветры на миллион градусов и узнать, как они себя ведут.
«Это похоже на туман, проходящий перед уличным фонарем ночью, - сказал Нейлсен в интервью Live Science после своей презентации, - или неоновый свет, помещенный перед еще более яркой поверхностью того же цвета - сам по себе он будет выглядеть ярко». выглядит темным. "
Может быть странно думать о черной дыре как о ярком фоне, но сама дыра не светится рентгеновскими лучами. Это окружающий материал.
Когда вещество притягивается к черной дыре, оно образует вихревое облако пыли, называемое аккреционным диском, которое во много раз больше самой черной дыры. Когда пыль приближается к черной дыре, материал разгоняется до невероятных скоростей и светится, испуская блестящие рентгеновские лучи. Телескопы типа NICER могут изучать эти выбросы. Около горизонта событий черной дыры - точки, за которой материя и свет теряются (более или менее) в всасывающей гравитационной яме - эти рентгеновские лучи становятся настолько мощными, что отбрасывают большую часть падающего вещества обратно и обратно в пространство на невероятных скоростях, сказал Нейлсен.
Это вытесненное горячее вещество скользит по аккреционному диску, формируя ветер, который изучают Нейлсен и его коллеги.
Для астрофизиков этот ветер кажется странным провалом на графиках рентгеновского света черных дыр. Просматривая NICER, Нейлсен и его коллеги исследовали GRS 1915 + 105, известную (по крайней мере, в астрофизическом плане) черную дыру, которая имеет сильно изменяющиеся рентгеновские излучения. Исследователи показали, что, когда рентгеновское излучение черной дыры потускнело, ветры тоже стихли.
«Это действительно происходит в считанные секунды, просто так», - сказал Нилсен, опуская руки, чтобы указать на внезапное падение.
В тот момент, когда аккреционный диск вокруг GRS 1915 + 105 перестает ярко светить, ветер, уходящий от черной дыры, тоже стихает. И это может произойти невероятно быстро, даже после нескольких месяцев относительно последовательных ударов, показали исследователи.
Этот ветер совсем не похож на тот ветер, к которому мы привыкли на Земле, сказал Нейлсен. Его газ невероятно тонкий, сказал он, намного тоньше, чем земная атмосфера, и в то же время настолько горячее, что его необработанные, рассеянные частицы железа могут излучать достаточно рентгеновского света во вселенную, чтобы убить человека вблизи.
В будущем, по словам Нейлсена, он надеется, что он и его коллеги смогут использовать подробные измерения NICER этих ветров за очень короткие промежутки времени, чтобы исследовать поведение ветров, когда они падают на горизонты событий черных дыр. При этом ученые могут ответить на некоторые глубокие вопросы о гравитации и о том, как материя ведет себя в этих странных местах, сказал он.
