Обнаруженный в 1964 году во время полета ракеты, Cygnus X-1 является рекордсменом по мощности в качестве источника рентгеновского излучения, видимого с Земли. Синяя сверхгигантская звезда, обозначенная как HDE 226868, является лишь частью этой рентгеновской двойной системы с большой массой ... другая - черная дыра.
«Мы представляем подробное исследование ореола рассеяния рентгеновской пыли кандидата в черные дыры на основе двух наблюдений Chandra HETGS. Используя 18 различных моделей пыли, в том числе одну модифицированную нами (названную XLNW), мы исследуем межзвездную среду между нами и этим источником ». говорит Jingen Xiang, et al. «Последовательное описание свойств облака вдоль линии обзора, которое одновременно описывает радиальный профиль гало, кривые гало и плотность столбцов из исходной спектроскопии, лучше всего достигается с помощью небольшого подмножества этих моделей… Остальная часть пыль вдоль линии видимости близка к двойной черной дыре ».
Расположенный на расстоянии около 6000 световых лет от Земли, измеренный спутником Hipparcos (но это значение имеет относительно высокую степень неопределенности), Cygnus X-1 был темой для огромного количества астрономических исследований в течение почти 50 лет. Мы знаем, что синяя сверхгигантская переменная звезда вращается вокруг своего невидимого спутника примерно на 1/5 расстояния от Солнца до Земли (0,2 а.е.), и мы предположили, что звездный ветер составляет аккреционный диск вокруг источника рентгеновского излучения. Нам также известна пара струй, извергающих материал в межзвездное пространство. Глубоко внутри перегретые материалы посылают обильное количество рентгеновских лучей, но что еще находится за пределами? Можем ли мы с точностью отделить звезду от горизонта событий?
«Мы сообщаем о прямом и точном измерении расстояния до рентгеновского двойного Cygnus X-1, который содержит первую обнаруженную черную дыру. Расстояние 1,86 (-0,11, + 0,12) кпк было получено из тригонометрического измерения параллакса с использованием очень длинной базовой линии. Измерения положения также чувствительны к 5,6-й бинарной орбите, и мы определяем, что орбита находится на небе по часовой стрелке ». говорит Марк Дж. Рейд и др. «Мы также измерили правильное движение Cygnus X-1, которое, в сочетании с расстоянием и доплеровским сдвигом, дает трехмерное пространственное движение системы. При поправке на дифференциальное вращение Галактики некруговое (своеобразное) движение двоичного файла составляет всего около 21 км / с, что указывает на то, что двоичный файл не испытал большого «пинка» при формировании ».
Если вы не думаете, что это захватывающая новость, подумайте еще раз. «Компактный первичный элемент в рентгеновском двойном Cygnus X-1 был первой черной дырой, которая была установлена с помощью динамических наблюдений». говорит Лицзюнь Гоу. «Недавно мы определили точные значения для его массы и расстояния, а также для угла наклона орбиты двойного. Опираясь на эти результаты, основанные на нашей любимой (асинхронной) динамической модели, мы измерили радиус внутреннего края аккреционного диска черной дыры, подгоняя его спектр термического континуума к полностью релятивистской модели тонкого аккреционного диска ».
Определение скорости вращения было высоким в списке наблюдений - и трудным, потому что оно периодически меняло состояния. Только в мягком спектральном состоянии можно проводить точные измерения. Как ни странно, за все бесчисленные наблюдения, сделанные за Лебедя X-1 за эти годы, он никогда не был пойман в термодоминантном состоянии. Для этого спин черной дыры измеряется путем оценки внутреннего радиуса аккреционного диска.
«Наши результаты учитывают все существенные источники неопределенности наблюдений и параметров модели, в которых преобладают неопределенности массы черной дыры, угла наклона орбиты и расстояния». говорит команда. «Неопределенности, вносимые в используемую нами модель тонкого диска, особенно малы в этом случае, учитывая низкую светимость диска».
Гейзенберг был бы так горд ...
Оригинальная история Souce: Университетская библиотека Корнелла с фактами из Википедии.
