Cygnus X-1, ki so ga odkrili leta 1964 med letom rakete, drži rekord kot najmočnejši vir rentgenskih žarkov, viden z Zemlje. Modra zvezda supergiganta, označena kot HDE 226868, je le del tega rentgenskega binarnega sistema velike mase ... druga je črna luknja.
'Predstavljamo podrobno študijo halo sipanja rentgenskega prahu kandidata za črno luknjo na podlagi dveh opazovanj Chandra HETGS. Z uporabo 18 različnih modelov prahu, vključno z enim, ki smo ga spremenili sami (imenovan XLNW), sondiramo medzvezdni medij med nami in tem virom. pravi Jingen Xiang, et al. »Dosleden opis lastnosti oblaka vzdolž vidne črte, ki hkrati opisuje radialni profil halo, svetlobne krivulje halo in gostoto stolpca iz virske spektroskopije, je najbolje doseči z majhno podmnožico teh modelov ... Preostanek prah vzdolž vidne črte je blizu binarne črne luknje.'
Nahaja se približno 6000 svetlobnih let od Zemlje, kot ga meri satelit Hipparcos (vendar ima ta vrednost relativno visoko stopnjo negotovosti), je bil Cygnus X-1 tema za ogromno astronomskih študij že skoraj 50 let. Zavedamo se, da modra supergigantska spremenljiva zvezda kroži okoli svojega nevidnega spremljevalca na približno 1/5 razdalje Sonca do Zemlje (0,2 AU), in domnevali smo, da je zvezdni veter predstavljal akrecijski disk okoli vira rentgenskih žarkov. Prav tako se zavedamo, da par curkov bruha material v medzvezdni prostor. Globoko v notranjosti pregreti materiali oddajajo obilne količine rentgenskih žarkov, toda kaj je še zunaj? Ali lahko natančno ločimo zvezdo od obzorja dogodkov?
»Poročamo o neposredni in natančni meritvi razdalje do rentgenskega dvojnega Cygnus X-1, ki vsebuje prvo odkrito črno luknjo. Razdalja 1,86(-0,11,+0,12) kpc je bila dobljena z meritvijo trigonometrične paralakse z uporabo zelo dolgega osnovnega niza. Meritve položaja so občutljive tudi na binarno orbito 5,6 d in določimo, da je orbita na nebu v smeri urinega kazalca.' pravi Mark J. Reid, et al. 'Izmerili smo tudi pravilno gibanje Cygnusa X-1, ki v povezavi z razdaljo in Dopplerjevim premikom daje tridimenzionalno prostorsko gibanje sistema. Ko se popravi za diferencialno galaktično rotacijo, je nekrožno (nenavadno) gibanje dvojke le približno 21 km/s, kar kaže, da dvojček ob nastanku ni doživel velikega »brca«.
Če menite, da to ni razburljiva novica, premislite še enkrat. 'Kompaktna primarna v rentgenskem binarnem Cygnus X-1 je bila prva črna luknja, ki je bila ugotovljena z dinamičnimi opazovanji.' pravi Lijun Gou. 'Pred kratkim smo določili natančne vrednosti za njegovo maso in razdaljo ter za nagibni kot orbite binarne. Na podlagi teh rezultatov, ki temeljijo na našem priljubljenem (asinhronem) dinamičnem modelu, smo izmerili polmer notranjega roba akrecijskega diska črne luknje tako, da smo njegov spekter toplotnega kontinuuma prilagodili popolnoma relativističnemu modelu tankega akrecijskega diska.
Določanje hitrosti vrtenja je bilo visoko na seznamu opazovanj – in težko, ker je občasno spreminjalo stanja. Natančne meritve je mogoče izvesti šele, ko je v mehkem spektralnem stanju. Nenavadno je, da kljub neštetim opazovanjima Cygnusa X-1 v preteklih letih ni bil nikoli ujet v termično prevladujočem stanju. V ta namen se vrtenje črne luknje izmeri z oceno notranjega polmera akrecijskega diska.
'Naši rezultati upoštevajo vse pomembne vire opazovalnih in modelnih parametrov negotovosti, v katerih prevladujejo negotovosti v masi črne luknje, kotu naklona orbite in razdalji.' pravi ekipa. 'Negotovosti, ki jih prinaša model tankega diska, ki ga uporabljamo, so v tem primeru še posebej majhne glede na nizko svetilnost diska.'
Heisenberg bi bil tako ponosen...
Izvirna zgodba: Univerzitetna knjižnica Cornell z dejstvi iz Wikipedije.
