Jak materia wpada do czarnej dziury?

Naukowcy przeprowadziła pomiary mające na celu lepsze zrozumienie tego, jak materia wpada do czarnej dziury oraz ile energii i światła uwalnianych jest w trakcie tego procesu.

.W ramach nowego badania, naukowcy z Washington University in St. Louis, skierowali teleskop XL-Calibur umieszczony na balonie w stronę czarnej dziury oznaczonej jako Cygnus X-1, znajdującej się około 7 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.

„Nasze obserwacje zostaną wykorzystane przez naukowców do testowania coraz bardziej realistycznych, najnowocześniejszych symulacji komputerowych procesów fizycznych zachodzących w pobliżu czarnych dziur” – mówi Henric Krawczynski z Washington University in St. Louis.

Teleskop XL-Calibur, unosząc się nad ziemią dzięki balonowi, mierzy polaryzację światła, czyli kierunek drgań pola elektromagnetycznego. Informacje o kierunku tych drgań mogą dostarczyć naukowcom wskazówek, które pomogą lepiej określić kształt niezwykle gorącej materii i gazu, które w z ogromną prędkością orbitują wokół czarnej dziury.

Jak podkreślają astronomowie, obserwacje i analiza danych z Cygnus X-1 i zawierają najdokładniejsze jak dotąd pomiary polaryzacji twardego promieniowania rentgenowskiego (hard X-ray polarization) z tej czarnej dziury. Badania te pomogą lepiej zrozumieć, jak materia zbliża się, a następnie wpada do czarnej dziury. Pomoże to również lepiej poznać wszystkie procesy temu towarzyszące, takie jak ogromne emisje energii i światła.

„Gdybyśmy próbowali znaleźć Cyg X-1 na niebie, szukalibyśmy naprawdę maleńkiego punktu światła rentgenowskiego (X-ray light). Polaryzacja jest zatem przydatna do poznania wszystkich zjawisk zachodzących wokół czarnej dziury, gdy nie możemy wykonać normalnych zdjęć z Ziemi tego rodzaju obiektów” – tłumaczy Ephraim Gau z Washington University in St. Louis.

Jak tłumaczą naukowcy, obserwacje została przeprowadzona podczas lotu teleskopu XL-Calibur ze Szwecji do Kanady w lipcu 2024 roku. W przyszłości, w czasie kontynuowania badania, naukowcy mają nadzieję uchwycić jeszcze więcej czarnych dziur, jak również dodatkowo gwiazdy neutronowe, kiedy teleskop wyruszy z Antarktydy w 2027 roku.

.„W połączeniu z danymi z satelitów należących do NASA, takich jak IXPE, być może już w ciągu najbliższych kilku lat będziemy dysponować wystarczającą ilością informacji, aby rozwiązać wszystkie tajemnice dotyczące fizyki czarnych dziur” – podsumowuje Henric Krawczynski.

Oprac. EG