Koristeći IBIS teleskop na satelitu INTEGRAL satelita Europske svemirske agencije, istraživači su izvijestili o prvim mjerenjima polarizacije iz binarnog sustava crne rupe, koji sadrži crnu rupu i normalnu zvijezdu koja kruži oko zajedničkog središta mase.
Nova zapažanja otkrivaju da je kaotično područje narezano magnetskim poljem, i predstavljaju prvi put kad su magnetska polja identificirana tako blizu crne rupe. Ono što je najvažnije, Integral pokazuje da su to visoko strukturirana magnetska polja koja formiraju tunel za bijeg za vruću tvar koja bi se inače uronila u crnu rupu u roku nekoliko milisekundi.
Philippe Laurent istraživač je Instituta za istraživanje temeljnih zakona svemira (IRFU), CEA u Francuskoj. Glavni je autor na radu koji se danas pojavljuje uScience Express.
Laurent i njegovi kolege otkrili su polarizirane fotone gama zraka koji dolaze iz Cygnusa X-1 (19)h 58m 21.6756a + 35 ° 12 ′ 05.775 ″), dobro poznati crveni otvor s rendgenskim binarnim sustavom u zviježđu Cygnus. Oni sugeriraju da polarizirana emisija potječe iz mlaza relativističkih čestica u neposrednoj blizini crne rupe.
Gornji graf odnosi se na rezultate tima: „dok se čini da fotoni s niskom energijom nisu polarizirani (linija ulaza na lijevoj strani je samo ravna), oni s višom energijom su jako polarizirani (linija ulaza s desne strane čini se da je sinusoidna ), pa bi se tako trebali odnositi na mlaz ", napisao je Laurent u e-poruci.
Autori otkrivaju više detalja kroz rad: „Spektralno modeliranje podataka otkriva dva mehanizma emisije: Podaci od 250 do 400 keV u skladu su s emisijom kojom dominira Compton raspršivanje na termalnim elektronima i slabo su polarizirani“, pišu oni. "Druga spektralna komponenta viđena u pojasu 400keV-2MeV je kontrastno polarizirana, otkrivajući da je MeV emisija vjerojatno povezana s mlazom koji je prvi put otkriven u radio pojasu."
Njihovi dokazi upućuju na to da je magnetsko polje crne rupe dovoljno jako da otkine čestice iz gravitacijskih steza crne rupe i odmota ih prema van, stvarajući mlazove koji pucaju u svemir, navodi se u ESA-ovom priopćenju. Čestice u mlazovima uvlače se u spiralne putanje dok se penju magnetskim poljem prema slobodi i to utječe na svojstvo njihove gama-svjetlosti poznato kao polarizacija.
Gama zraka, poput obične svjetlosti, je vrsta vala, a orijentacija vala poznata je kao njegova polarizacija. Kad se brze čestice spiraliraju u magnetskom polju, ona proizvodi vrstu svjetlosti, poznatu kao emisija sinkrotrona, koja pokazuje karakterističan obrazac polarizacije. Upravo je ova polarizacija tim pronašla u gama zracima. Bilo je teško promatrati.
"Morali smo upotrijebiti gotovo svako promatranje koje je Integral ikad napravio Cygnus X-1 da bismo napravili ovu detekciju", kaže Laurent.
Skupljena tijekom sedam godina, ta ponovljena promatranja crne rupe ukupno imaju više od pet milijuna sekundi vremena promatranja, što je ekvivalent snimanju jedne slike s vremenom izlaganja većim od dva mjeseca. Laurentov tim dodao ih je sve zajedno kako bi stvorili upravo takvu ekspoziciju.
"Još uvijek ne znamo kako se tačno pretvara u mlazove. Velika je rasprava među teoretičarima; ova će im promatranja pomoći u odlučivanju ", kaže Laurent.
Radio-teleskopi vidjeli su mlaznice oko crnih rupa, ali takva opažanja ne mogu dovoljno detaljno vidjeti crnu rupu da bi se točno znalo koliko su blizu crne rupe mlazovi. Zbog toga su ova nova zapažanja neprocjenjiva. Takva mjerenja polarizacije mogu pružiti izravan uvid u prirodu mnogih astrofizičkih procesa, a istraživači kažu da bi njihovo otkriće u budućnosti moglo proširiti naše razumijevanje mehanizama emisije Cygnus X-1, modela za ostale crne rupe u svemir.
Izvor: Znanost, Rad se pojavljuje danas u Science Express web stranica.
