Vedci pomocou satelitného systému IBIS na palube satelitu INTEGRAL Európskej vesmírnej agentúry oznámili prvé merania polarizácie z binárneho systému čiernej diery, ktorý pozostáva z čiernej diery a normálnej hviezdy obiehajúcej okolo spoločného centra hmoty.
Nové pozorovania ukazujú, že chaotická oblasť je navlečená magnetickými poľami a predstavujú prvé magnetické polia identifikované tak blízko čiernej diery. Najdôležitejšie je, že Integral ukazuje, že ide o vysoko štruktúrované magnetické polia, ktoré vytvárajú únikový tunel pre horúce látky, ktorý by sa inak vrhol do čiernej diery v priebehu milisekúnd.
Philippe Laurent je výskumný pracovník v Inštitúte pre výskum základných zákonov vesmíru (IRFU), CEA vo Francúzsku. Je vedúcim autorom článku, ktorý sa dnes objavuje vScience Express.
Laurent a jeho kolegovia detegovali polarizované fotóny gama žiarenia pochádzajúce z Cygnus X-1 (19hod 58m 21.6756s + 35 ° 12 '05,775 ″), známy binárny systém röntgenových lúčov čiernej diery v súhvezdí Cygnus. Naznačujú, že polarizovaná emisia pochádza z prúdu relativistických častíc v tesnej blízkosti čiernej diery.
Vyššie uvedený graf sa týka výsledkov tímu: „Zatiaľ čo fotóny s nízkou energiou sa zdajú byť polarizované (vložená čiara vľavo je iba plochá), tie s vyššou energiou sú silne polarizované (vložená čiara vpravo sa zdá byť sínusová) ), a preto by sa mala týkať lietadla, “napísal Laurent e-mailom.
Autori odhaľujú podrobnejšie informácie v článku: „Spektrálne modelovanie údajov odhaľuje dva emisné mechanizmy: Údaje o 250-400 keV sú v súlade s emisiami, ktorým dominuje Comptonov rozptyl na termálnych elektrónoch a sú slabo polarizované,“ píšu. „Druhá spektrálna zložka pozorovaná v pásme 400keV-2MeV je naopak silne polarizovaná, čo odhaľuje, že emisia MeV pravdepodobne súvisí s prúdom, ktorý bol prvý raz detekovaný v rádiovom pásme.“
Ich dôkazy poukazujú na to, že magnetické pole čiernej diery je dostatočne silné na to, aby odtrhlo častice z gravitačných spojok čiernej diery a priviedlo ich von, čím sa podľa tlačovej správy ESA vytvárajú prúdy látok, ktoré strieľajú do vesmíru. Častice v tryskách sú vtiahnuté do špirálových trajektórií, keď lezú na magnetické pole na slobodu, a to ovplyvňuje vlastnosť ich gama lúča známeho ako polarizácia.
Gama lúč, rovnako ako bežné svetlo, je druh vlny a orientácia vlny je známa ako jej polarizácia. Keď sa v magnetickom poli rýchlo točí častice, vytvára to druh svetla, známeho ako synchrotrónová emisia, ktorý vykazuje charakteristický obrazec polarizácie. Túto polarizáciu našiel tím v gama lúčoch. Bolo ťažké urobiť pozorovanie.
„Na detekciu sme museli použiť takmer každé pozorovanie, ktoré Integral kedy vyrobil z Cygnus X-1,“ hovorí Laurent.
Tieto opakované pozorovania čiernej diery boli zhromaždené v priebehu siedmich rokov a celkovo dosahujú viac ako päť miliónov sekúnd pozorovacieho času, čo je ekvivalentný nasnímaniu jedného obrázka s časom expozície dlhším ako dva mesiace. Laurentov tím ich pridal k vytvoreniu práve takej expozície.
„Stále nevieme presne, ako sa z nafukovacej hmoty stáva prúd. Medzi teoretikmi existuje veľká debata; tieto pozorovania im pomôžu rozhodnúť sa, “hovorí Laurent.
Dráhy okolo čiernych dier boli predtým videné rádioteleskopmi, ale také pozorovania nemôžu čiernu dieru vidieť dostatočne podrobne, aby presne vedeli, ako blízko k čiernej diere vznikajú trysky. Preto sú tieto nové pozorovania neoceniteľné. Takéto polarizačné merania môžu poskytnúť priamy pohľad na podstatu mnohých astrofyzikálnych procesov a vedci tvrdia, že v budúcnosti by ich objav mohol ďalej porozumieť emisným mechanizmom Cygnus X-1, modelu pre ďalšie binárne súbory s čiernymi dierami v vesmír.
zdroj: veda, Článok sa dnes objavuje na Science Express webové stránky.
