Международното сътрудничество между Япония и Швеция помогна да се изясни как гравитацията влияе върху формата на материята около черна дупка в двоичния файл Cygnus X-1. Техните открития, публикувани в Nature Astronomy този месец, ще помогнат на учените да разберат по-нататък физиката на силната гравитация и еволюцията на черните дупки и галактики.
Близо до центъра на съзвездието Лебед се намира звезда, обикаляща около първата черна дупка, открита във Вселената. Заедно те образуват двоична система, известна като Cygnus X-1. Тази черна дупка е и един от най-ярките рентгенови източници в небето. Обаче геометрията на материята, която генерира тази светлина, беше несигурна. Изследователският екип разкри тази информация благодарение на нова техника на рентгенова поляриметрия.
Снимането на черна дупка не е лесно. Първо, черна дупка не може да се види, защото светлината не може да я напусне. Вместо да наблюдават самата черна дупка, учените могат да наблюдават светлината, излъчвана от материята до нея. В случай на Cygnus X-1 тази светлина ще се излъчва от звезда близо до черната дупка.
Повечето от светлината, която виждаме, вибрира в много посоки. Поляризационните филтри светят така, че да вибрира в една посока. Това е подобно на това как очилата за сняг с поляризирани лещи помагат на скиорите да видят къде слизат по планината, тъй като филтърът разпръсква снега, отразяващ се от снега.
„Същото е и с твърдите рентгенови лъчи близо до черна дупка“, казва съавторът Хиромицу Такахаши. „Но този филтър получава твърди рентгенови и гама лъчи от черната дупка. Никакви очила няма да ви спасят от тези лъчи, затова се нуждаем от друго специално устройство за измерване на това разсейване на светлината."
Екипът трябваше да разбере откъде идва светлината и къде се разсейва. И за двете измервания беше използван PoGO + рентгенов балонен поляриметър. Два конкурентни модела описват как изглежда материята до черна дупка в двоична система като Cygnus X-1: стълбът на лампата и разширеният модел. В модела на лампата короната е компактна и тясно свързана с черната дупка. Фотоните се огъват към акреционния диск, което води до повече отражение на светлината. В разширения модел короната е по-голяма и се разпространява около черната дупка. Светлината, отразена от диска, е по-слаба. Тъй като светлината не се огъва много в силната гравитация на черната дупка, екипът заключава, че черната дупка следва разширения модел на короната.
Промоционално видео:
Иля Хел