Нові дані про чорну діру: прорив у рентгенівських спостереженнях

Новий підхід у вивченні чорних дір дозволяє глибше зрозуміти процеси падіння матерії та вивільнення енергії поблизу горизонту подій.

Міжнародна група вчених за участі дослідників Вашингтонського університету в Сент-Луїсі провела унікальні вимірювання чорної діри Cygnus X-1. Використовуючи телескоп XL-Calibur, закріплений на стратостаті, науковці дослідили поляризацію рентгенівського випромінювання — ключ до розуміння структури гарячої плазми навколо чорної діри. За словами професора Генріка Кравчинського, «спостереження допоможуть перевірити найсучасніші комп’ютерні моделі фізичних процесів біля чорної діри».

Телескоп XL-Calibur вимірює поляризацію, тобто напрям коливань електромагнітного поля, що дозволяє «отримати уявлення про події біля чорної діри, коли звичайні зображення з Землі недоступні» (Ефраїм Гау, аспірант WashU). Це дало змогу зробити найточніші на сьогодні вимірювання жорсткого рентгенівського випромінювання від Cygnus X-1, що несе незамінну інформацію про енергію та просторову геометрію навколо чорної діри.

Під час польоту XL-Calibur з Швеції до Канади в липні 2024 року також досліджувався один з найяскравіших рентгенівських об’єктів — крабоподібна туманність. Професор Марк Пірс із Королівського технологічного інституту в Швеції зазначив: «Наші спостереження ясно демонструють ефективність конструкції XL-Calibur». За словами Кравчинського, апарат встановив технічні рекорди, які дозволяють розширити місії з вивчення об’єктів високої енергії.

У 2027 році команда планує запуск телескопа з Антарктиди з метою спостереження нових чорних дір і нейтронних зірок. «Разом з даними від супутників NASA, таких як IXPE, ми маємо шанс розв’язати давні загадки фізики чорних дір у найближчі роки», — підсумував Кравчинський. XL-Calibur — це приклад ефективної міжнародної співпраці між 19 установами з США, Японії, Швеції та інших країн.