Z uporabo teleskopa IBIS na satelitu INTEGRAL Evropske vesoljske agencije so raziskovalci poročali o prvih meritvah polarizacije iz binarnega sistema črne luknje, ki vsebuje črno luknjo in normalno zvezdo, ki kroži okoli skupnega središča mase.
Nova opažanja razkrivajo, da je kaotično območje navojeno z magnetnimi polji in predstavljajo prvič, ko so bila magnetna polja prepoznana tako blizu črne luknje. Najpomembneje je, da Integral pokaže, da gre za visoko strukturirana magnetna polja, ki tvorijo izhodni tunel za vročo snov, ki bi se sicer v milisekundah potopila v črno luknjo.
Philippe Laurent je raziskovalec z Inštituta za raziskovanje temeljnih zakonov vesolja (IRFU), CEA v Franciji. Je glavni avtor prispevka, ki se danes pojavlja vScience Express.
Laurent in njegovi sodelavci so zaznali polarizirane fotone gama-žarkov, ki prihajajo iz Cygnusa X-1 (19)h 58m 21.6756s + 35 ° 12 ′ 05.775 ″), dobro poznan rentgenski binarni sistem s črno luknjo v ozvezdju Cygnus. Menijo, da polarizirana emisija izvira iz curka relativističnih delcev v neposredni bližini črne luknje.
Zgornji graf se nanaša na rezultate ekipe: "medtem ko se zdi, da fotoni z nizko energijo niso polarizirani (vhodna črta na levi je zgolj ravna), so višje energijske polarizirane (vhodna črta na desni se zdi sinusoidna ) in bi se zato morale nanašati na curek, "je Laurent zapisal v elektronskem sporočilu.
Avtorji v prispevku razkrijejo več podrobnosti: "Spektralno modeliranje podatkov razkriva dva emisijska mehanizma: Podatki 250-400 keV so skladni z emisijami, ki jih prevladuje Comptonovo razprševanje na termičnih elektronih, in so slabo polarizirani," pišejo. "Druga spektralna komponenta, opažena v pasu 400keV-2MeV, je v nasprotju s tem močno polarizirana, kar kaže, da je emisija MeV verjetno povezana s curkom, ki je bil prvič zaznan v radijskem pasu."
Njihovi dokazi kažejo, da je magnetno polje črne luknje dovolj močno, da odtrga delce iz gravitacijskih sklopk črne luknje in jih usmeri navzven, kar ustvarja curke snovi, ki streljajo v vesolje, piše v sporočilu ESA. Delci v curkih se vlečejo v spiralne poti, ko se povzpnejo na magnetno polje do svobode, kar vpliva na lastnost njihove gama-svetlobe, znano kot polarizacija.
Gama žarki, kot navadna svetloba, so neke vrste val, orientacija vala pa je znana kot njegova polarizacija. Ko se hitri delci spiralirajo v magnetnem polju, proizvaja svetlobo, znano kot emisija sinhrotrona, ki prikazuje značilen vzorec polarizacije. Prav to polarizacijo je ekipa našla v gama žarkih. To je bilo težko opraviti.
"Za to odkrivanje smo morali uporabiti skoraj vsako opazovanje, ki ga je Integral kdajkoli naredil Cygnus X-1," pravi Laurent.
Ta večkratna opazovanja črne luknje, najeta v sedmih letih, skupaj predstavljajo več kot pet milijonov sekund časa opazovanja, kar je enakovredno fotografiranju ene same slike s časom izpostavljenosti več kot dva meseca. Laurentova ekipa jih je dodala skupaj in ustvarila ravno takšno izpostavitev.
"Še vedno ne vemo natančno, kako se padajoča snov spreminja v curke. Med teoretiki je velika razprava; ta opažanja jim bodo pomagala pri odločitvi, "pravi Laurent.
Radioteleskopi so že prej videli črne luknje okoli črnih lukenj, vendar takšnih opazovanj ne more videti črne luknje dovolj podrobno, da bi natančno vedeli, kako blizu črne luknje izvirajo curki. Zaradi tega so ta nova opažanja neprecenljiva. Takšne polarizacijske meritve lahko dajo neposreden vpogled v naravo številnih astrofizičnih procesov, raziskovalci pa trdijo, da bi lahko v prihodnosti njihovo odkritje še izboljšalo naše razumevanje emisijskih mehanizmov Cygnus X-1, modela drugih črnih lukenj v vesolje.
Vir: Znanost. Papir se pojavi danes, na Science Express Spletna stran.
