Colaborarea internațională dintre Japonia și Suedia a ajutat la clarificarea modului în care gravitația afectează forma materiei din jurul unei găuri negre în binarul Cygnus X-1. Descoperirile lor, publicate în Nature Astronomy în această lună, vor ajuta oamenii de știință să înțeleagă în continuare fizica gravitației puternice și evoluția găurilor negre și a galaxiilor.
Aproape de centrul constelației Cygnus este o stea care orbitează prima gaură neagră găsită în univers. Împreună, formează un sistem binar cunoscut sub numele de Cygnus X-1. Această gaură neagră este, de asemenea, una dintre cele mai strălucitoare surse de raze X de pe cer. Cu toate acestea, geometria materiei care generează această lumină era incertă. Echipa de cercetare a dezvăluit aceste informații datorită unei noi tehnici de polarimetrie cu raze X.
Fotografierea unei găuri negre nu este ușoară. În primul rând, o gaură neagră nu poate fi văzută, deoarece lumina nu o poate părăsi. În loc să observe gaura neagră în sine, oamenii de știință pot observa lumina care emană din materia de lângă ea. În cazul Cygnus X-1, această lumină va fi emisă de o stea lângă gaura neagră.
Majoritatea luminii pe care o vedem vibrează în multe direcții. Polarizarea filtrează lumina astfel încât să vibreze într-o singură direcție. Acest lucru este similar cu modul în care ochelarii de zăpadă cu lentile polarizate îi ajută pe schiori să vadă unde merg pe munte, deoarece filtrul difuzează zăpada care se reflectă pe zăpadă.
„La fel se întâmplă cu razele X dure lângă o gaură neagră”, spune co-autorul Hiromitsu Takahashi. „Dar acest filtru obține raze X dure și raze gamma din gaura neagră. Niciun ochelar nu vă va salva de aceste raze, așa că avem nevoie de un alt dispozitiv special pentru a măsura această împrăștiere a luminii."
Echipa a trebuit să-și dea seama de unde vine lumina și de unde se împrăștie. Pentru ambele măsurători, a fost utilizat un polarimetru cu balon cu raze X PoGO +. Două modele concurente descriu cum arată materia alături de o gaură neagră într-un sistem binar precum Cygnus X-1: lampada și modelul extins. În modelul stâlpului, coroana este compactă și strâns legată de gaura neagră. Fotonii se îndoaie spre discul de acumulare, ceea ce duce la o mai mare reflexie a luminii. În modelul extins, coroana este mai mare și se răspândește în jurul găurii negre. Lumina reflectată de disc este mai slabă. Deoarece lumina nu s-a îndoit prea mult în forța gravitațională a găurii negre, echipa a ajuns la concluzia că gaura neagră urmează modelul coroanei extinse.
Video promotional:
Ilya Khel
