Tarptautinis Japonijos ir Švedijos bendradarbiavimas padėjo išsiaiškinti, kaip gravitacija veikia materijos formą aplink juodąją skylę Cygnus X-1 dvejetainėje medžiagoje. Jų išvados, paskelbtos „Nature Astronomy“šį mėnesį, padės mokslininkams toliau suprasti stiprios traukos fiziką ir juodųjų skylių bei galaktikų evoliuciją.
Netoli Cygnus žvaigždyno centro yra žvaigždė, skriejanti aplink pirmąją visatoje rastą juodąją skylę. Kartu jie sudaro dvejetainę sistemą, vadinamą „Cygnus X-1“. Ši juodoji skylė taip pat yra vienas ryškiausių rentgeno spindulių šaltinių danguje. Tačiau materijos, generuojančios šią šviesą, geometrija buvo neaiški. Tyrėjų komanda atskleidė šią informaciją dėka naujos rentgeno polarimetrijos technikos.
Nufotografuoti juodąją skylę nėra lengva. Pirma, negalima pamatyti juodosios skylės, nes šviesa negali jos palikti. Užuot stebėję pačią juodąją skylę, mokslininkai gali stebėti šalia materijos sklindančią šviesą. „Cygnus X-1“atveju šią šviesą skleis žvaigždė šalia juodosios skylės.
Didžioji dalis šviesos, kurią mes matome, vibruoja įvairiomis kryptimis. Poliarizacija filtruoja šviesą, kad ji vibruotų viena kryptimi. Tai panašu į tai, kaip sniego akiniai su poliarizuotais lęšiais padeda slidininkams pamatyti, kur jie leidžiasi nuo kalno, nes filtras išsklaido sniegą, atsispindintį nuo sniego.
„Taip yra ir su kietaisiais rentgeno spinduliais šalia juodosios skylės“, - sako bendraautorė Hiromitsu Takahashi. „Bet šis filtras iš juodosios skylės gauna kietus rentgeno ir gama spindulius. Jokie akiniai neišgelbės jūsų nuo šių spindulių, todėl mums reikia kito specialaus prietaiso šiam šviesos sklaidai išmatuoti “.
Komanda turėjo išsiaiškinti, iš kur sklinda šviesa ir kur ji išsisklaido. Atliekant abu matavimus, buvo naudojamas balionų PoGO + rentgeno spindulių polarimetras. Du konkuruojantys modeliai apibūdina materijos išvaizdą greta juodosios skylės dvejetainėje sistemoje, tokioje kaip „Cygnus X-1“: lempos stulpelis ir išplėstinis modelis. Žibinto stulpo modelyje vainikėlis yra kompaktiškas ir glaudžiai susijęs su juodąja skylute. Fotonai yra sulenkti akrecijos disko link, o tai lemia daugiau šviesos atspindėjimo. Išplėstiniame modelyje vainika yra didesnė ir išplinta aplink juodąją skylę. Disko atspindėta šviesa yra silpnesnė. Kadangi stipraus juodosios skylės traukos šviesa mažai lankstėsi, komanda padarė išvadą, kad juodoji skylė seka išplėsto vainiko modelį.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ilja Khelis