Das Schwarze Loch in Cygnus X-1 ist eine der hellsten Röntgenquellen am Himmel. Licht in der Nähe des Schwarzen Lochs kommt von Materie, die vom Satelliten gepumpt wird
Die Zusammenarbeit japanischer und schwedischer Wissenschaftler zeigte, wie sich die Schwerkraft auf die Form der Materie in der Nähe eines Schwarzen Lochs im Cygnus X-1-Binärsystem auswirkt. Diese Ergebnisse werden helfen, die Physik der starken Schwerkraft und die Entwicklung von Schwarzen Löchern und Galaxien zu verstehen.
Nahe dem Zentrum der Konstellation ist Cygnus ein Stern, der sich um das erste Schwarze Loch im Universum dreht. Zusammen bilden sie ein Doppelsystem Cygnus X-1. Dieses Schwarze Loch spielt auch die Rolle der hellsten Röntgenquelle am Himmel. Die Geometrie der Materie, die Licht erzeugt, blieb jedoch ungewiss. Die Forscher verwendeten Röntgenpolarimetrie, um dieses Problem zu lösen.
Ein Bild von einem Schwarzen Loch zu machen ist nicht einfach. Erstens ist es unmöglich, das Objekt zu beobachten, da Schwarzlicht nicht entweichen kann. Daher ist es notwendig, auf das Licht abzustimmen, das von Materie in der Nähe eines Schwarzen Lochs ausgeht. Bei Cygnus X-1 geht es um ein Schwarzes Loch, das sich dreht. Licht vibriert in viele Richtungen.
Die Polarisation filtert das Licht so, dass es in eine Richtung vibriert. Der Filter sendet Röntgen- und Gammastrahlen aus einem Schwarzen Loch. Das Team musste herausfinden, woher das Licht kommt und wo es gestreut wird. Um beide Messungen durchzuführen, starteten sie ein Röntgenpolarimeter in einem PoGO + -Ballon. Von dort aus konnten Wissenschaftler feststellen, wie viel Röntgenstrahlung von der Akkretionsscheibe reflektiert wurde.
Zwei konkurrierende Modelle beschreiben, wie Materie in der Nähe eines Schwarzen Lochs in einem Binärsystem aussehen kann: ein Lampenmast und ein erweitertes Modell. Das erste ist, dass die Krone kompakt ist und der Teig mit einem schwarzen Loch verbunden ist. Die Photonen biegen sich zur Akkretionsscheibe, was zu mehr reflektiertem Licht führt. Im erweiterten Modell ist die Korona größer und breitet sich um das Schwarze Loch aus. Dann ist das reflektierte Licht auf der Disc schwächer.
Künstlerische Vision zweier konkurrierender Modelle: eines Lampenmastes und eines verlängerten. Der schwarze Punkt ist das schwarze Loch, das blaue ist die Akkretionsscheibe und das rote ist die Krone.
Da sich das Licht unter der starken Schwerkraft des Schwarzen Lochs nicht so stark bog, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass das erweiterte Modell funktioniert. Diese Informationen werden dazu beitragen, mehr Eigenschaften von Schwarzen Löchern zu erhalten. Zum Beispiel ihre Rotation. Der Rotationseffekt kann die Raumzeit um das Schwarze Loch verändern und einen Hinweis auf den Evolutionsprozess geben.
