Međunarodna suradnja Japana i Švedske pomogla je razjasniti kako gravitacija utječe na oblik materije oko crne rupe u binarnom sustavu Cygnus X-1. Njihova otkrića, objavljena ovog mjeseca u Nature Astronomy, pomoći će znanstvenicima da dalje razumiju fiziku jake gravitacije i evoluciju crnih rupa i galaksija.
U blizini središta zviježđa Labud nalazi se zvijezda koja kruži oko prve crne rupe pronađene u svemiru. Zajedno tvore binarni sustav poznat kao Cygnus X-1. Ova crna rupa ujedno je i jedan od najsvjetlijih izvora X-zraka na nebu. Međutim, geometrija materije koja generira ovo svjetlo bila je neizvjesna. Istraživački tim otkrio je ove podatke zahvaljujući novoj tehnici rendgenske polarimetrije.
Fotografiranje crne rupe nije lako. Prvo, crna rupa se ne može vidjeti jer je svjetlost ne može napustiti. Umjesto da promatraju samu crnu rupu, znanstvenici mogu promatrati svjetlost koja proizlazi iz materije pored nje. U slučaju Cygnusa X-1, ovu svjetlost emitirat će zvijezda u blizini crne rupe.
Većina svjetlosti koju vidimo vibrira u mnogim smjerovima. Polarizacijski filtrira svjetlost tako da vibrira u jednom smjeru. To je slično načinu naočale za snijeg s polariziranim lećama pomažu skijašima da vide kamo idu niz planinu jer filtar raspršuje snijeg koji se odbija od snijega.
"Isto je i s tvrdim X-zrakama u blizini crne rupe", kaže koautor Hiromitsu Takahashi. „Ali ovaj filtar dobiva tvrde rendgenske i gama zrake iz crne rupe. Nijedna naočala neće vas spasiti od ovih zraka, pa nam treba još jedan poseban uređaj za mjerenje ovog raspršenja svjetlosti."
Tim je trebao shvatiti odakle dolazi svjetlost i gdje se raspršuje. Za oba mjerenja korišten je PoGO + X-zraka balonski polarimetar. Dva konkurentska modela opisuju kako materija izgleda pored crne rupe u binarnom sustavu poput Cygnus X-1: stup svjetiljke i prošireni model. U modelu stupa svjetiljke, korona je kompaktna i usko povezana s crnom rupom. Fotoni su savijeni prema akrecijskom disku, što rezultira većim odrazom svjetlosti. U proširenom modelu, korona je veća i širi se oko crne rupe. Svjetlost koju reflektira disk slabija je. Budući da se svjetlost nije mnogo savijala u snažnoj gravitaciji crne rupe, tim je zaključio da crna rupa slijedi prošireni model korone.
Promotivni video:
Ilja Khel
