Svetlo nemusí byť schopné uniknúť z čiernej diery, ale teraz dosť informácií uniklo zo spojok jednej čiernej diery, ktoré astronómovia prvýkrát mohli poskytnúť jej úplný popis. Tím astronómov z Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku (CfA) a San Diego State University urobili najpresnejšie merania vôbec röntgenového binárneho systému Cygnus X-1, čo im umožnilo odhaliť dlhotrvajúce tajomstvá jeho čiernej diery a aby sledovala svoju históriu od jej narodenia asi pred šiestimi miliónmi rokov.
Cygnus X-1, ktorý pozostáva z čiernej diery, ktorá čerpá materiál zo svojej obrovskej modrej spoločníckej hviezdy, zistil, že takmer pred polstoročím emitoval silné röntgenové lúče. Od svojho objavu v roku 1964 bol tento zdroj galaktického röntgenového žiarenia intenzívne skúmaný a astronómovia sa snažili získať informácie o svojej hmotnosti a rotácii. Ale bez presného merania jeho vzdialenosti od Zeme, ktorý sa odhaduje na 5 800 až 7 800 svetelných rokov, sme si len vedeli predstaviť, aké tajomstvá skrýva Cygnus X-1.
Astronóm Mark Reid z CfA viedol jeho tím, aby získal najpresnejšie meranie vzdialenosti k Cygnus X-1 pomocou veľmi dlhej základnej línie nadácie National Science Foundation (VLBA), kontinentu širokého kontinentu. Tím zamkol priame trigonometrické meranie 6 070 svetelných rokov.
„Pretože z čiernej diery nemôžu uniknúť žiadne ďalšie informácie, pretože jej hmotnosť, spin a elektrický náboj jej poskytujú úplný opis,“ hovorí Reid, ktorý je spoluautorom troch článkov o Cygnus X-1, uverejnených v Astrofyzikálnom liste listov. (k dispozícii tu, tu a tu). "Náplň tejto čiernej diery je takmer nulová, takže zmeraním jej hmotnosti a roztočenia je náš popis úplný."
Tím pomocou nového presného merania vzdialenosti spolu s röntgenovým observatóriom Chandra, röntgenovým prieskumníkom Rossi, pokročilým satelitom pre kozmológiu a astrofyziku a pozorovaním viditeľným svetlom, ktoré sa uskutočnilo viac ako dve desaťročia, zostavil tím tím „No Hair“ ”Veta - úplný opis, o ktorom hovorí Reid - odhalením mohutnej hmoty takmer 15 slnečných hmôt a rýchlosti turbo rotácie 800 otáčok za sekundu. „Teraz vieme, že Cygnus X-1 je jednou z najmasívnejších čiernych dier v Mliečnej dráhe,“ hovorí Jerry Orosz zo San Diego State University, autor knihy Reid a Lijun Gou z CfA. "To sa točí tak rýchlo ako akákoľvek čierna diera, ktorú sme kedy videli."
Ďalším bonusom bolo, že pozorovania pomocou VLBA v rokoch 2009 a 2010 merali pohyb Cygnus X-1 cez galaxiu, vedúcich vedcov k záveru, že je príliš pomalý na to, aby bol spôsobený výbuchom supernovy a bez dôkazov o veľký „kop“ pri narodení astronómovia veria, že to mohlo byť dôsledkom tmavého kolapsu progenitorovej hviezdy s hmotnosťou väčšou ako asi stonásobok hmotnosti Slnka, ktorá sa stratila v silnom hviezdnom vetre. "Existujú návrhy, že by sa táto čierna diera mohla vytvoriť bez výbuchu supernovy a naše výsledky tieto návrhy podporujú," hovorí Reid.
Zdá sa, že pri týchto meraniach profesor Stephen Hawking dobre a skutočne musel jesť svoje vlastné slová po uzavretí stávky s kolegom astrofyzikom Kipom Thornom, profesorom teoretickej fyziky na Kalifornskom technologickom inštitúte, ktorý Cygnus X-1 neobsahoval. čierna diera.
„Cygnus X-1 je štyridsať rokov kultovým príkladom čiernej diery. Napriek Hawkingovmu ústupku som však nikdy nebol úplne presvedčený, že v skutočnosti obsahuje čiernu dieru - doteraz, “hovorí Thorne. „Údaje a modelovanie v týchto troch dokumentoch napokon poskytujú úplne definitívny opis tohto binárneho systému.“
Zdroje: CfA
