Telescope cu balon captează detalii noi despre materia care se învârte în jurul găurilor negre
Un telescop cu balon, cunoscut sub numele de XL-Calibur, a realizat măsurători precise ale polarizării razelor X dure provenite de la gaura neagră Cygnus X-1, oferind cele mai precise date de până acum despre orientarea vibrațiilor câmpului electromagnetic în apropierea unei găuri negre. Aceste observații oferă perspective noi asupra structurii și comportamentului materiei și energiei în mediul extrem din jurul găurilor negre.
Colaborarea internațională pentru dezvăluirea secretelor găurilor negre
O echipă internațională de fizicieni, inclusiv cercetători de la Universitatea Washington din St. Louis, a realizat măsurători pentru a înțelege mai bine cum cade materia în găurile negre și cum se eliberează cantități imense de energie și lumină în acest proces. Telescopul XL-Calibur a fost direcționat către gaura neagră Cygnus X-1, situată la aproximativ 7.000 de ani lumină de Pământ.
„Observațiile pe care le-am realizat vor fi utilizate de către oameni de știință pentru a testa simulări computerizate din ce în ce mai realiste și avansate ale proceselor fizice din apropierea găurii negre,” a declarat Henric Krawczynski, profesor distins în fizică la WashU și coleg la McDonnell Center for the Space Sciences.
Detalii tehnice despre telescop și observații
Starul acestei misiuni, XL-Calibur, măsoară polarizarea luminii—adică, direcția vibrațiilor câmpului electromagnetic. Informațiile despre această direcție oferă indicii esențiale cercetătorilor pentru a determina forma gazului extrem de fierbinte și a materialelor care orbitează violent în jurul găurilor negre.
Analiza observațiilor și a datelor provenite din Cygnus X-1 a fost publicată recent în revista The Astrophysical Journal și include cea mai precisă măsurare de până acum a polarizării razelor X dure de la această gaură neagră. Lucrarea a fost co-autorată de o colaborare în care se află mulți colegi de fizică de la WashU, inclusiv studentul absolvent Ephraim Gau și cercetătorul postdoctoral Kun Hu, care au avut un rol foarte activ în cercetare.
Utilitatea polarizării în cercetarea găurii negre
„Dacă am încerca să localizăm Cyg X-1 în cer, am căuta un punct foarte mic de lumină X,” a precizat Gau. „Astfel, polarizarea este utilă pentru a învăța despre toate evenimentele care au loc în jurul găurii negre atunci când nu putem face imagini normale de pe Pământ.”
Planuri viitoare pentru observații extinse
Această rundă de observații provine dintr-o misiune a lui XL-Calibur care a avut loc în iulie 2024, în drumul său din Suedia către Canada. Echipa speră să aducă la lumină și să captureze lumina de la și mai multe găuri negre, pe lângă stelele neutronice, când telescopul va decola din Antarctica în 2027.
„Împreună cu datele provenite de la sateliții NASA, cum ar fi IXPE, este posibil să avem în curând suficiente informații pentru a rezolva întrebări de mult timp nerezolvate despre fizica găurilor negre în următorii câțiva ani,” a adăugat Krawczynski, principalul investigator al proiectului.
Colaborarea internațională în domeniul științific
XL-Calibur este rezultatul colaborării dintre WashU, Universitatea din New Hampshire, Universitatea din Osaka, Universitatea din Hiroshima, ISAS/JAXA, KTH Royal Institute of Technology din Stockholm și Goddard Space Flight Center, precum și 13 institute de cercetare suplimentare.
Informații suplimentare pot fi găsite în lucrarea semnată de Hisamitsu Awaki și colaboratorii, intitulată „XL-Calibur Polarimetry of Cyg X-1 Further Constrains the Origin of Its Hard-state X-Ray Emission”, publicată în The Astrophysical Journal (2025).
