كولومبوس ، أوهايو - تهب رياح بيضاء شديدة عبر الفضاء ، تحمل أعمدة واسعة من المادة بعيدًا عن آفاق الحدث للثقوب السوداء. والآن يعلم العلماء أن هذه العواصف الغريبة تظهر وتختفي في وقت أقل مما يستغرق منك قلب المروحة.
عرف العلماء منذ عام 2011 على الأقل أن هذه الرياح هي قوى قوية في الكون ، ترتد بنسبة تصل إلى 95 في المائة من الجسيمات التي تمتصها الثقوب السوداء تجاه نفسها. وقال جوي نيلسن ، الفيزيائي بجامعة فيلانوفا في ولاية بنسلفانيا ، لقد درس العلماء الآن ظلال الأشعة السينية للرياح بمزيد من التفصيل أكثر من أي وقت مضى. أمام أعين التليسكوب بالأشعة السينية ، بدا أن الرياح التي كانت تهب منذ عدة أشهر تتلاشى فجأة في غضون ثوان.
قدم نيلسن النتائج ، التي لم تنشر بعد ، الأحد (15 أبريل) في اجتماع أبريل للجمعية الفيزيائية الأمريكية. استخدم هو وزملاؤه مستكشف التركيب الداخلي نيوترون ستار (NICER) ، وهو تلسكوب أشعة سينية جديد ناسا مثبت على محطة الفضاء الدولية ، للنظر في هذه الرياح التي تبلغ مليون درجة ومعرفة كيف تتصرف.
قال نيلسن لـ Live Science بعد عرضه "إنه مثل ضباب يمر أمام مصباح الشارع في الليل" أو ضوء نيون يوضع أمام سطح أكثر إشراقًا من نفس اللون - من تلقاء نفسه ، سيبدو مشرقًا ، تبدو مظلمة ".
قد يكون من الغريب التفكير في الثقب الأسود كخلفية ساطعة ، لكن الثقب نفسه لا يتوهج بالأشعة السينية. إنها المواد المحيطة.
عندما يتم سحب المادة نحو ثقب أسود ، فإنها تشكل سحابة دوامية من الغبار ، تسمى قرص التنامي ، وهي أكبر بكثير من الثقب الأسود نفسه. مع اقتراب الغبار من الثقب الأسود ، تتسارع المادة إلى سرعات وتوهج مذهل من خلال إطلاق أشعة سينية رائعة. يمكن للتلسكوبات مثل NICER دراسة هذه الانبعاثات. بالقرب من أفق الحدث للثقب الأسود - النقطة التي تضيع فيها المادة والضوء (أكثر أو أقل) في حفرة الجاذبية الماصة - تصبح هذه الأشعة السينية قوية جدًا بحيث تدفع معظم المادة المتساقطة إلى الخارج بعيدًا ، وتعود إلى وقال نيلسن الفضاء بسرعة لا تصدق.
يطرد ذلك المادة الحارة المطرودة على طول قرص التراكم ، مشكلاً الريح التي يدرسها نيلسن وزملاؤه.
بالنسبة للفيزيائيين الفلكيين ، تظهر هذه الريح على أنها تراجع غريب على الرسوم البيانية لضوء الأشعة السينية للثقوب السوداء. بالنظر إلى NICER ، فحص نيلسن وزملاؤه GRS 1915 + 105 ، وهو ثقب أسود مشهور (من حيث الفيزياء الفلكية ، على الأقل) يحتوي على انبعاثات أشعة سينية متغيرة بشكل كبير. أظهر الباحثون أنه عندما تخفت انبعاثات الأشعة السينية في الثقب الأسود ، تتوقف الرياح أيضًا.
قال نيلسن ، وهو يخفض يديه للإشارة إلى انخفاض مفاجئ: "يحدث ذلك حقًا في ثوان ، تمامًا مثل ذلك".
في اللحظة التي يتوقف فيها قرص التنامي حول GRS 1915 + 105 عن التوهج بشكل ساطع ، تموت الرياح المتدفقة بعيدًا عن الثقب الأسود أيضًا. وأظهر الباحثون أن هذا يمكن أن يحدث بسرعة لا تصدق ، حتى بعد شهور من النفخ المتسق نسبيًا.
قال نيلسن إن هذه الرياح ليست مثل الرياح التي اعتدنا عليها هنا على الأرض. وقال إن غازها رقيق بشكل لا يصدق ، أرق بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، في حين أنه أكثر سخونة في نفس الوقت لدرجة أن جزيئات الحديد الخام المنتشرة يمكن أن تسلط ما يكفي من ضوء الأشعة السينية في الكون لدرجة أنها ستقتل شخصًا عن قرب.
وقال نيلسن إنه يأمل في المستقبل أن يتمكن هو وزملاؤه من استخدام قياسات NICER التفصيلية لهذه الرياح على مدى فترات زمنية قصيرة للغاية للتحقيق في سلوك الرياح أثناء تصادمها مع آفاق الحدث للثقوب السوداء. وقال إنه من خلال القيام بذلك ، يمكن للعلماء الإجابة على بعض الأسئلة العميقة حول الجاذبية وكيف تتصرف المادة في تلك الأماكن الغريبة.
