COLUMBUS, Ohio - Des vents chauds soufflent à travers l'espace, transportant de vastes piliers de matière loin des horizons d'événements des trous noirs. Et maintenant, les scientifiques savent que ces étranges rafales apparaissent et disparaissent en moins de temps qu'il ne vous faut pour allumer un ventilateur.
Les scientifiques savent depuis au moins 2011 que ces vents sont des forces puissantes dans l'atmosphère, faisant rebondir jusqu'à 95% des particules que les trous noirs aspirent vers eux-mêmes. Et maintenant, les scientifiques ont étudié les ombres des rayons X des vents plus en détail que jamais auparavant, a déclaré Joey Neilsen, physicien à l'Université Villanova en Pennsylvanie. Juste en face des yeux d'un télescope, les vents qui soufflaient depuis des mois tout d'un coup semblaient disparaître en quelques secondes.
Neilsen a présenté les résultats, qui n'ont pas encore été publiés, dimanche 15 avril lors de la réunion d'avril de l'American Physical Society. Lui et ses collègues ont utilisé le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), un nouveau télescope à rayons X de la NASA monté sur la Station spatiale internationale, pour observer ces vents d'un million de degrés et apprendre comment ils se comportent.
"C'est comme une brume passant devant un réverbère la nuit", a déclaré Neilsen à Live Science après sa présentation, "ou un néon placé devant une surface encore plus lumineuse de la même couleur - à elle seule, elle aurait l'air brillante , il a l'air sombre. "
Il peut être étrange de penser à un trou noir comme arrière-plan lumineux, mais ce n'est pas le trou lui-même qui brille de rayons X. C'est le matériau environnant.
Lorsque la matière est attirée vers un trou noir, elle forme un nuage tourbillonnant de poussière, appelé disque d'accrétion, qui est plusieurs fois plus grand que le trou noir lui-même. À mesure que la poussière s'approche du trou noir, le matériau accélère à des vitesses incroyables et brille en émettant des faisceaux de rayons X brillants. Des télescopes comme NICER peuvent étudier ces émissions. Près de l'horizon des événements du trou noir - le point au-delà duquel la matière et la lumière se perdent (plus ou moins) dans la fosse de gravité aspirante - ces rayons X deviennent si puissants qu'ils poussent la plupart des matières qui tombent vers l'extérieur, l'espace à des vitesses incroyables, a déclaré Neilsen.
Cette matière chaude expulsée parcourt le disque d'accrétion, formant le vent que Neilsen et ses collègues étudient.
Pour les astrophysiciens, ce vent apparaît comme d'étranges creux sur les graphiques de la lumière des rayons X des trous noirs. En parcourant NICER, Neilsen et ses collègues ont examiné le GRS 1915 + 105, un trou noir célèbre (en termes d'astrophysique, au moins) qui a des émissions de rayons X très variables. Les chercheurs ont montré que lorsque les émissions de rayons X du trou noir diminuaient, les vents cessaient également.
"Cela se passe vraiment en quelques secondes, comme ça", a déclaré Neilsen, baissant les mains pour indiquer une chute soudaine.
Au moment où le disque d'accrétion autour de GRS 1915 + 105 cesse de briller, le vent s'éloignant du trou noir s'éteint également. Et cela peut arriver incroyablement rapidement, même après des mois de soufflage relativement constant, ont montré les chercheurs.
Ce vent n'est pas tout à fait comme le vent auquel nous sommes habitués ici sur Terre, a déclaré Neilsen. Son gaz est incroyablement mince, a-t-il dit, beaucoup plus mince que l'atmosphère terrestre, tout en étant tellement plus chaud que ses particules de fer brutes et diffuses peuvent projeter suffisamment de rayons X dans l'univers pour tuer une personne de près.
En bas de la route, a déclaré Neilsen, il espère que lui et ses collègues pourront utiliser les mesures détaillées de NICER de ces vents sur de très courtes périodes pour sonder le comportement des vents alors qu'ils s'écrasent contre les horizons d'événements des trous noirs. Ce faisant, les scientifiques pourraient répondre à des questions profondes sur la gravité et le comportement de la matière dans ces endroits étranges, a-t-il déclaré.
