Το φως μπορεί να μην μπορεί να ξεφύγει από μια μαύρη τρύπα, αλλά τώρα αρκετές πληροφορίες έχουν ξεφύγει από τα συμπλέγματα μιας μαύρης τρύπας που οι αστρονόμοι κατάφεραν, για πρώτη φορά, να παρέχουν μια πλήρη περιγραφή του. Μια ομάδα αστρονόμων από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνια (CfA) και το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο έχουν πραγματοποιήσει τις πιο ακριβείς μετρήσεις ποτέ του δυαδικού συστήματος ακτίνων Χ Cygnus X-1, επιτρέποντάς τους να αποκαλύψουν τα μακροχρόνια μυστήρια της μαύρης τρύπας και να ξαναγράψει την ιστορία της από τη γέννησή της πριν από περίπου έξι εκατομμύρια χρόνια.
Το Cygnus X-1, το οποίο αποτελείται από μια μαύρη τρύπα που αντλεί υλικό από το τεράστιο μπλε αστέρι της, βρέθηκε ότι εκπέμπει ισχυρές ακτίνες Χ πριν από σχεδόν μισό αιώνα. Από την ανακάλυψή του το 1964, αυτή η γαλαξιακή πηγή ακτίνων Χ έχει ελεγχθεί έντονα με αστρονόμους που προσπαθούν να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τη μάζα και την περιστροφή της. Αλλά χωρίς μια ακριβή μέτρηση της απόστασής της από τη Γη, η οποία εκτιμάται ότι κυμαίνεται μεταξύ 5.800 και 7.800 ετών φωτός, μπορούμε να φανταστούμε μόνο ποια μυστικά φιλοξενεί το Cygnus X-1.
Ο αστρονόμος Mark Reid του CfA οδήγησε την ομάδα του να συγκεντρώσει την πιο ακριβή μέτρηση της απόστασης από το Cygnus X-1 με τη βοήθεια του National Long Foundation Basray Array (VLBA) του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος, ενός συστήματος ραδιοτηλεσκοπίου σε ολόκληρη την ήπειρο. Η ομάδα έκλεισε μια άμεση τριγωνομετρική μέτρηση 6.070 ετών φωτός.
«Επειδή καμία άλλη πληροφορία δεν μπορεί να ξεφύγει από μια μαύρη τρύπα, γνωρίζοντας ότι η μάζα, η περιστροφή και το ηλεκτρικό της φορτίο δίνουν μια πλήρη περιγραφή αυτής», λέει ο Reid, ο οποίος είναι συν-συγγραφέας τριών εφημερίδων για το Cygnus X-1, που δημοσιεύθηκε στο Astrophysical Journal Letters. (διαθέσιμο εδώ, εδώ και εδώ). "Η φόρτιση αυτής της μαύρης τρύπας είναι σχεδόν μηδέν, οπότε η μέτρηση της μάζας και της περιστροφής της κάνει την περιγραφή μας ολοκληρωμένη."
Χρησιμοποιώντας τη νέα τους ακριβή μέτρηση απόστασης μαζί με το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra, τον Rossi Timing Explorer, τον προηγμένο δορυφόρο για την κοσμολογία και την αστροφυσική και τις παρατηρήσεις ορατού φωτός που έγιναν για περισσότερες από δύο δεκαετίες, η ομάδα συγκέντρωσε το "No Hair" "Θεώρημα - η πλήρης περιγραφή για την οποία μιλά ο Reid - αποκαλύπτοντας μια μεγάλη μάζα σχεδόν 15 ηλιακών μαζών και μια ταχύτητα turbo spin 800 περιστροφών ανά δευτερόλεπτο. «Γνωρίζουμε τώρα ότι το Cygnus X-1 είναι μια από τις πιο μαζικές αστρικές μαύρες τρύπες στον Γαλαξία μας», λέει ο Jerry Orosz του Κρατικού Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο, επίσης συγγραφέας της εφημερίδας με τους Reid και Lijun Gou του CfA. "Γυρίζει τόσο γρήγορα όσο οποιαδήποτε μαύρη τρύπα που έχουμε δει ποτέ."
Ως πρόσθετο μπόνους, οι παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν το VLBA το 2009 και το 2010 είχαν επίσης μετρήσει την κίνηση του Cygnus X-1 μέσω του γαλαξία που οδήγησε τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι είναι πολύ αργό να έχει παραχθεί από την έκρηξη ενός σουπερνόβα και χωρίς ενδείξεις ένα μεγάλο «λάκτισμα» κατά τη γέννηση, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι μπορεί να προήλθε από τη σκοτεινή κατάρρευση ενός προγόνου αστέρα με μάζα μεγαλύτερη από περίπου 100 φορές τη μάζα του Ήλιου που χάθηκε σε έναν έντονο αστρικό άνεμο. «Υπάρχουν προτάσεις ότι αυτή η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί χωρίς έκρηξη σουπερνόβα και τα αποτελέσματά μας υποστηρίζουν αυτές τις προτάσεις», λέει ο Reid.
Φαίνεται ότι με αυτές τις μετρήσεις, ο καθηγητής Stephen Hawking έπρεπε να φάει τα δικά του λόγια αφού έβαλε ένα στοίχημα με τον συντροφικό αστροφυσικό Kip Thorne, καθηγητή θεωρητικής φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, το οποίο δεν περιείχε το Cygnus X-1 μια μαύρη τρύπα.
«Για σαράντα χρόνια, το Cygnus X-1 αποτελεί το εικονικό παράδειγμα μιας μαύρης τρύπας. Ωστόσο, παρά την παραχώρηση του Hawking, ποτέ δεν έχω πειστεί πλήρως ότι περιέχει πραγματικά μια μαύρη τρύπα - μέχρι τώρα », λέει ο Thorne. "Τα δεδομένα και η μοντελοποίηση σε αυτά τα τρία έγγραφα επιτέλους παρέχουν μια εντελώς οριστική περιγραφή αυτού του δυαδικού συστήματος."
Πηγές: CfA
