Starptautiskā Japānas un Zviedrijas sadarbība ir palīdzējusi noskaidrot, kā gravitācija ietekmē matērijas formu ap melno caurumu binārā Cygnus X-1. Viņu atklājumi, kas šomēnes tika publicēti Dabas astronomijā, palīdzēs zinātniekiem sīkāk izprast stipra gravitācijas fiziku un melno caurumu un galaktiku evolūciju.
Netālu no Cygnus zvaigznāja centra ir zvaigzne, kas riņķo ap pirmo Visumā atrasto melno caurumu. Viņi kopā veido bināro sistēmu, kas pazīstama kā Cygnus X-1. Šis melnais caurums ir arī viens no spožākajiem rentgenstaru avotiem debesīs. Tomēr matērijas ģeometrija, kas rada šo gaismu, nebija skaidra. Pētnieku grupa atklāja šo informāciju, pateicoties jaunajai rentgena polarimetrijas tehnikai.
Nofotografēt melno caurumu nav viegli. Pirmkārt, melno caurumu nevar redzēt, jo gaisma to nevar atstāt. Tā vietā, lai novērotu pašu melno caurumu, zinātnieki var novērot gaismu, kas rodas no matērijas blakus tai. Cygnus X-1 gadījumā šo gaismu izstaro zvaigzne netālu no melnā cauruma.
Lielākā daļa gaismas, ko mēs redzam, vibrē daudzos virzienos. Polarizācija filtrē gaismu tā, lai tā vibrētu vienā virzienā. Tas ir līdzīgi tam, kā sniega brilles ar polarizētām lēcām slēpotājiem palīdz redzēt, kur viņi dodas lejup no kalna, jo filtrs izkliedē sniegu, kas atstaro sniegu.
"Līdzīgi ir ar cietajiem rentgenstariem melnā cauruma tuvumā," saka līdzautore Hiromitsu Takahashi. “Bet šis filtrs no melnā cauruma iegūst stingrus rentgenstarus un gamma starus. Neviena brilles neglābs jūs no šiem stariem, tāpēc mums ir nepieciešama vēl viena īpaša ierīce, lai izmērītu šo gaismas izkliedi."
Komandai vajadzēja noskaidrot, no kurienes nāk gaisma un kur tā izkliedējas. Abiem mērījumiem tika izmantots PoGO + rentgena balonu polarimetrs. Divi konkurējošie modeļi apraksta, kāda matērija izskatās blakus melnajam caurumam binārā sistēmā, piemēram, Cygnus X-1: lampas stabs un paplašinātais modelis. Lampas statņa modelī korona ir kompakta un cieši saistīta ar melno caurumu. Fotoni noliecas pret akrēcijas disku, kā rezultātā tiek vairāk atstarots gaisma. Paplašinātajā modelī korona ir lielāka un izplatās ap melno caurumu. Diska atstarotā gaisma ir vājāka. Tā kā melnā cauruma spēcīgajā gravitācijā gaisma daudz nelocījās, komanda secināja, ka melnais caurums seko paplašinātā koronas modelim.
Reklāmas video:
Iļja Khels