Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο IBIS στο δορυφόρο INTEGRAL της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, οι ερευνητές ανέφεραν τις πρώτες μετρήσεις πόλωσης από ένα δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας, το οποίο περιλαμβάνει μια μαύρη τρύπα και ένα κανονικό αστέρι σε τροχιά γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας.
Οι νέες παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι η χαοτική περιοχή περνά από μαγνητικά πεδία και αντιπροσωπεύει την πρώτη φορά που τα μαγνητικά πεδία εντοπίζονται τόσο κοντά σε μια μαύρη τρύπα. Το πιο σημαντικό, το Integral δείχνει ότι είναι πολύ δομημένα μαγνητικά πεδία που σχηματίζουν μια σήραγγα διαφυγής για καυτή ύλη που διαφορετικά θα βυθιστεί στη μαύρη τρύπα μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Ο Philippe Laurent είναι ερευνητής στο Ινστιτούτο Έρευνας για τους Θεμελιώδεις Νόμους του Σύμπαντος (IRFU), του CEA στη Γαλλία. Είναι επικεφαλής συγγραφέας στην εφημερίδα, το οποίο εμφανίζεται σήμερα στοScience Express.
Ο Λόρεντ και οι συνεργάτες του εντόπισαν πολωμένα φωτόνια ακτίνων γάμμα που προέρχονται από το Cygnus X-1 (19η 58Μ 21.6756μικρό + 35 ° 12 ′ 05.775 ″), ένα γνωστό δυαδικό σύστημα ακτίνων Χ μαύρης τρύπας στον αστερισμό Cygnus. Υποστηρίζουν ότι η πολωμένη εκπομπή προέρχεται από ένα πίδακα σχετικιστικών σωματιδίων πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα.
Το παραπάνω γράφημα αναφέρεται στα αποτελέσματα της ομάδας: «ενώ τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας φαίνεται να μην είναι πολωμένα (η ένθετη γραμμή στα αριστερά είναι απλώς επίπεδη), τα υψηλότερα ενεργειακά είναι πολύ πολωμένα (η ένθετη γραμμή στα δεξιά φαίνεται να είναι ημιτονοειδής ), και έτσι θα πρέπει να σχετίζεται με το τζετ, »έγραψε ο Laurent σε ένα email.
Οι συγγραφείς αποκαλύπτουν περισσότερες λεπτομέρειες μέσω του εγγράφου: «Η φασματική μοντελοποίηση των δεδομένων αποκαλύπτει δύο μηχανισμούς εκπομπής: Τα δεδομένα 250-400 keV είναι σύμφωνα με τις εκπομπές που κυριαρχούνται από τη σκέδαση Compton στα θερμικά ηλεκτρόνια και είναι ελάχιστα πολωμένες», γράφουν. «Το δεύτερο φασματικό στοιχείο που εμφανίζεται στη ζώνη 400keV-2MeV είναι αντίθετα έντονα πολωμένο, αποκαλύπτοντας ότι η εκπομπή MeV πιθανότατα σχετίζεται με το τζετ που εντοπίστηκε για πρώτη φορά στη ζώνη ραδιοφώνου.»
Τα στοιχεία τους δείχνουν ότι το μαγνητικό πεδίο της μαύρης τρύπας είναι αρκετά ισχυρό για να σχίσει σωματίδια από τους βαρυτικούς συμπλέκτες της μαύρης τρύπας και να τα διοχετεύσει προς τα έξω, δημιουργώντας πίδακες ύλης που εκτοξεύονται στο διάστημα, σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου της ESA. Τα σωματίδια στους πίδακες έλκονται σε σπειροειδείς τροχιές καθώς ανεβαίνουν το μαγνητικό πεδίο στην ελευθερία και αυτό επηρεάζει μια ιδιότητα του φωτός ακτίνων γάμμα που είναι γνωστή ως πόλωση.
Μια ακτίνα γάμμα, όπως το συνηθισμένο φως, είναι ένα είδος κύματος και ο προσανατολισμός του κύματος είναι γνωστός ως πόλωσή του. Όταν ένα γρήγορο σωματίδιο περιστρέφεται σε μαγνητικό πεδίο παράγει ένα είδος φωτός, γνωστό ως εκπομπή συγχροντρόν, το οποίο εμφανίζει ένα χαρακτηριστικό μοτίβο πόλωσης. Αυτή η πόλωση έχει βρει η ομάδα στις ακτίνες γάμμα. Ήταν μια δύσκολη παρατήρηση.
«Έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε σχεδόν κάθε παρατήρηση που έκανε ποτέ η Integral από το Cygnus X-1 για να γίνει αυτή η ανίχνευση», λέει ο Laurent.
Συγκεντρωμένα πάνω από επτά χρόνια, αυτές οι επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις της μαύρης τρύπας ανέρχονται πλέον σε περισσότερα από πέντε εκατομμύρια δευτερόλεπτα χρόνου παρατήρησης, ισοδύναμο με τη λήψη μίας μόνο εικόνας με χρόνο έκθεσης άνω των δύο μηνών. Η ομάδα του Laurent τα πρόσθεσε όλα μαζί για να δημιουργήσει μια τέτοια έκθεση.
«Εξακολουθούμε να μην ξέρουμε ακριβώς πώς μεταβάλλεται το αεροσκάφος σε πίδακες. Υπάρχει μια μεγάλη συζήτηση μεταξύ των θεωρητικών. Αυτές οι παρατηρήσεις θα τους βοηθήσουν να αποφασίσουν », λέει ο Laurent.
Τα αεριωθούμενα αεροπλάνα γύρω από τις μαύρες τρύπες έχουν δει από ραδιοτηλεσκόπια, αλλά τέτοιες παρατηρήσεις δεν μπορούν να δουν τη μαύρη τρύπα με αρκετή λεπτομέρεια για να γνωρίζουν ακριβώς πόσο κοντά στη μαύρη τρύπα προέρχονται τα τζετ. Αυτό καθιστά αυτές τις νέες παρατηρήσεις ανεκτίμητες. Τέτοιες μετρήσεις πόλωσης μπορούν να παρέχουν άμεσες πληροφορίες σχετικά με τη φύση πολλών αστροφυσικών διαδικασιών και οι ερευνητές λένε ότι, στο μέλλον, η ανακάλυψή τους θα μπορούσε να ενισχύσει την κατανόησή μας σχετικά με τους μηχανισμούς εκπομπών του Cygnus X-1, ένα μοντέλο για άλλα δυαδικά μαύρα τρύπα στο σύμπαν.
Πηγή: Επιστήμη. Το έγγραφο εμφανίζεται σήμερα, στο Science Express δικτυακός τόπος.
