Az IBIS teleszkóp segítségével az Európai Űrügynökség INTEGRAL műholdas fedélzetén a kutatók beszámoltak a polarizáció első méréseiről egy fekete lyukú bináris rendszerből, amely egy fekete lyukból és egy normál csillagból áll, és egy közös tömegközpont körül kering.
Az új megfigyelések azt mutatják, hogy a kaotikus régiót mágneses mezők menetezik, és ezek képviselik az első alkalommal, amikor a mágneses tereket olyan közel azonosítják egy fekete lyukhoz. A legfontosabb, hogy az Integral megmutatja, hogy erősen strukturált mágneses mezők, amelyek egy forró anyag menekülési alagútját képezik, amely egyébként milliszekundum alatt belemerül a fekete lyukba.
Philippe Laurent a CEA franciaországi kutatója az Univerzum Alapvető Jogok Kutatóintézetének (IRFU). Vezető szerző a ma, 2006-ban megjelenő papíronScience Express.
Laurent és munkatársai a Cygnus X-1-ből származó polarizált gamma-sugár fotonokat észleltek (19h 58m 21.6756s + 35 ° 12 ′ 05.775 ″), egy jól ismert fekete lyukú röntgen bináris rendszer a Cygnus csillagképben. Azt állítják, hogy a polarizált emisszió a fekete lyuk közvetlen közelében lévő relativista részecskék sugárból származik.
A fenti grafikon a csapat eredményeire utal: „míg úgy tűnik, hogy az alacsony energiatartalmú fotonok nem polarizálódnak (a bal oldali beillesztési vonal csak sima), a magasabb energiájú erősen polarizálódnak (a jobb oldali beillesztési vonal szinuszosnak tűnik) ), és ezért a sugárhajtóműhöz kapcsolódik ”- írta Laurent e-mailben.
A szerzők részletesebben megmutatják a cikkben: „Az adatok spektrális modellezése két emissziós mechanizmust derít fel: A 250–400 keV-os adatok összhangban állnak a emisszióval, amelyet a hőelektronokon a Compton-szórás dominál, és gyengén polarizáltak” - írják. "A 400keV-2MeV sávban látható második spektrumkomponens ezzel szemben erősen polarizált, kiderítve, hogy a MeV-kibocsátás valószínűleg a rádióban először észlelt sugárhajtásúhoz kapcsolódik."
Bizonyításaik szerint a fekete lyuk mágneses tere elég erős ahhoz, hogy a fekete lyuk gravitációs tengelykapcsolóiból eltávolítsa a részecskéket, és kifelé töltse őket, így anyagfúvókákat hozva létre, amelyek az űrbe lőnek, mondja az ESA sajtóközleménye. A fúvókák részecskéit spirális trajektóriákba vonják be, amikor szabadon másznak a mágneses mezőn, és ez befolyásolja gamma-sugárzásuk tulajdonságát, az úgynevezett polarizációt.
A gammasugár, mint a normál fény, egyfajta hullám, és a hullám tájolását polarizációjuknak nevezzük. Ha egy gyors részecske spirálisan mozog a mágneses mezőben, akkor egyfajta fényt állít elő, amelyet szinkrotron-emissziónak hívnak, amely jellemző polarizációs mintázatot mutat. Ezt a polarizációt találta meg a csapat a gammasugarakban. Nehéz megfigyelés volt.
"Szinte minden olyan megfigyelést kellett felhasználnunk, amelyet az Integrateg a Cygnus X-1-ből valaha tett, hogy ezt az észlelést elvégezzük" - mondja Laurent.
Hét év alatt összegyűjtött, a fekete lyuk ismételt megfigyelései összesen több mint öt millió másodperc megfigyelési időt vesznek igénybe, ami egyenértékű egy kép elkészítésével, amelynek expozíciós ideje több, mint két hónap. A Laurent csapata összetette őket, hogy éppen ilyen expozíciót hozzanak létre.
„Még mindig nem tudjuk pontosan, hogy a behulló anyag hogyan alakul át a fúvókákká. Az elméleti szakemberek körében nagy vita folyik; ezek a megfigyelések segítenek számukra a döntésben ”- mondja Laurent.
A fekete lyukak körüli fúvókákat már régóta távcsövek látják, ám ezek a megfigyelések nem látják elegendő részlettel a fekete lyukat ahhoz, hogy pontosan tudják, milyen közel állnak a fekete lyukhoz a fúvókák. Ez felbecsülhetetlenné teszi ezeket az új megfigyeléseket. Az ilyen polarizációs mérések közvetlen betekintést nyújthatnak számos asztrofizikai folyamat természetébe, és a kutatók szerint a felfedezésük a jövőben tovább javíthatja a Cygnus X-1 emissziós mechanizmusainak megértését, amely modell a többi fekete lyukú binárishoz világegyetem.
Forrás: Tudomány. A cikk ma, a Science Express weboldal.
