Kłopotliwa rotacja kosmicznych olbrzymów
Z czarnej dziury nie dociera do nas ani jeden foton światła, co skutecznie uniemożliwia bezpośrednią obserwację jej ruchu obrotowego. Astrofizycy od lat muszą polegać na detekcji promieniowania emitowanego przez materię krążącą w jej bezpośrednim sąsiedztwie. Im szybciej wiruje ten gigant, tym bliżej jego centrum może znajdować się wewnętrzna krawędź dysku akrecyjnego. Ekstremalna grawitacja oraz dynamika otoczenia modyfikują energię cząstek, pozostawiając unikalny podpis w widmie rentgenowskim.
Kluczowym elementem w tej układance jest tzw. linia żelaza. Powstaje ona, gdy promieniowanie generowane przez gorącą plazmę unoszącą się nad dyskiem uderza w jego powierzchnię i ulega częściowemu odbiciu. System ten można wyobrazić sobie metaforycznie: plazma działa jak lampa, a dysk pełni rolę skomplikowanego, nierównego zwierciadła. Analiza kształtu tego odbicia pozwala naukowcom szacować odległość dysku i obliczać prędkość wirowania czarnej dziury.
Łabędź X-1 pod lupą polskich badaczy
Słynny układ Łabędź X-1 (Cygnus X-1) – zlokalizowany około 6070 lat świetlnych od Ziemi – uchodzi za jeden z najlepiej przebadanych obiektów tego typu. Wcześniejsze analizy sugerowały, że znajdująca się tam czarna dziura kręci się wokół własnej osi z prędkością bliską maksymalnemu limitowi dozwolonemu przez prawa fizyki.
Problem polega na tym, że taki wniosek mocno zgrzyta z wynikami napływającymi z detektorów fal grawitacyjnych. Rejestrowane przez LIGO, Virgo czy KAGRA zderzenia czarnych dziur wskazują, że obiekty te w zdecydowanej większości obracają się stosunkowo powoli. Co więcej, modele ewolucji masywnych gwiazd również zakładają, że rodzą się one z niewielkim momentem pędu.
Model ma znaczenie. Dane to za mało
Międzynarodowy zespół naukowców, z udziałem **prof. Andrzeja Zdziarskiego** z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN (CAMK PAN) oraz **Michała Szaneckiego** z Uniwersytetu Łódzkiego, postanowił rzucić nowe światło na tę dyskusję. Badacze wzięli na warsztat najnowsze dane obserwacyjne z misji rentgenowskiej **XRISM**, a także połączyli je z równoległymi pomiarami teleskopów NICER.
Wyniki ponownej analizy zaskoczyły społeczność astronomiczną. Okazało się, że w zależności od wybranego modelu teoretycznego, te same dane rentgenowskie pozwalają wyprowadzić skrajnie różne wnioski. W jednym wariancie czarna dziura w układzie Łabędź X-1 wiruje niemal maksymalnie, w innym – jej obrót jest znikomy.
To dowód na to, że aktualnie posiadana aparatura i metody pomiarowe nie pozwalają ostatecznie rozstrzygnąć sporu o dynamikę czarnych dziur. Kosmos po raz kolejny udowodnił, że skrywa swoje tajemnice pod grubą warstwą matematycznych interpretacji.
Źródło: RSS Popularyzacja
KOMENTARZE