Jaapani ja Rootsi rahvusvaheline koostöö on aidanud selgitada, kuidas gravitatsioon mõjutab aine kuju Cygnus X-1 binaaris musta augu ümber. Nende leiud, mis avaldati sel kuul Nature Astronomy'is, aitavad teadlastel paremini mõista tugeva gravitatsiooni füüsikat ning mustade aukude ja galaktikate arengut.
Cygnuse tähtkuju keskme lähedal on täht, mis tiirleb ümber universumis leitud esimese musta augu. Koos moodustavad nad kahendsüsteemi, mida tuntakse kui Cygnus X-1. See must auk on ka üks taeva eredamaid röntgenikiirgusallikaid. Selle valguse tekitava aine geomeetria oli aga ebakindel. Uurimisrühm avalikustas selle teabe tänu uuele röntgenkiirte polarimeetria tehnikale.
Musta augu pildistamine pole lihtne. Esiteks pole musta auku näha, sest valgus ei saa sellest lahkuda. Musta augu enda vaatlemise asemel võivad teadlased jälgida selle kõrval olevast ainest lähtuvat valgust. Cygnus X-1 puhul kiirgab seda valgust musta augu lähedal olev täht.
Suurem osa valgusest, mida me näeme, vibreerib mitmes suunas. Polarisatsioon filtreerib valguse nii, et see vibreerib ühes suunas. See sarnaneb sellega, kuidas polariseeritud läätsedega lumeprillid aitavad suusatajatel näha, kuhu nad mäest alla lähevad, kuna filter hajutab lume lumelt peegeldudes.
"Sama on kõva röntgeniga musta augu lähedal," ütleb kaasautor Hiromitsu Takahashi. “Kuid sellesse filtrisse tungivad mustast august kõvad röntgenikiirgus ja gammakiired. Ükski prill ei päästa teid nende kiirte eest, seega on selle valguse hajumise mõõtmiseks vaja veel ühte spetsiaalset seadet."
Meeskond pidi välja selgitama, kust tuleb valgus ja kuhu see hajub. Mõlema mõõtmise jaoks kasutati PoGO + röntgen-balloonpolarimeetrit. Kaks konkureerivat mudelit kirjeldavad, kuidas mateeria välja näeb Cygnus X-1-ga sarnase kahendsüsteemi musta augu kõrval: lambipost ja laiendatud mudel. Lambiposti mudelis on koroon kompaktne ja tihedalt seotud musta auguga. Fotonid on painutatud akretsiooniketta suunas, mille tulemuseks on rohkem valguse peegeldumist. Laiendatud mudelis on koroon suurem ja levib musta augu ümber. Ketta peegelduv valgus on nõrgem. Kuna valgus ei paindunud musta augu tugevas gravitatsioonis palju, järeldas meeskond, et must auk järgib laiendatud koroonamudelit.
Reklaamvideo:
Ilja Khel
