En una colaboración internacional entre Japón y Suecia, los científicos aclararon cómo la gravedad afecta la forma de la materia cerca del agujero negro en el sistema binario Cygnus X-1. Sus hallazgos, que se publicaron en Astronomía de la naturaleza este mes, puede ayudar a los científicos a comprender mejor la física de la gravedad fuerte y la evolución de los agujeros negros y las galaxias.
Cerca del centro de la constelación de Cygnus hay una estrella que orbita el primer agujero negro descubierto en el universo. Juntos, forman un sistema binario conocido como Cygnus X-1. Este agujero negro es también una de las fuentes más brillantes de X-rayos en el cielo. Sin embargo, la geometría de la materia que da lugar a esta luz era incierta. El equipo de investigación reveló esta información de una nueva técnica llamada polarimetría de rayos X.
Tomar una fotografía de un agujero negro no es fácil. Por un lado, todavía no es posible observar un agujero negro porque la luz no puede escapar de él. En lugar de observar el agujero negro en sí, los científicos pueden observar la luz proveniente de la materiacerca del agujero negro. En el caso de Cygnus X-1, este asunto proviene de la estrella que orbita de cerca el agujero negro.
La mayor parte de la luz que vemos, como la del sol, vibra en muchas direcciones. La polarización filtra la luz para que vibre en una dirección. Así es como las gafas de nieve con lentes polarizadas permiten a los esquiadores ver más fácilmente hacia dónde bajan la montaña.- funcionan porque el filtro corta la luz que se refleja en la nieve.
"Es la misma situación con rayos X duros alrededor de un agujero negro", dijo el profesor asistente de la Universidad de Hiroshima y coautor del estudio, Hiromitsu Takahashi. "Sin embargo, los rayos X duros y los rayos gamma que provienen cerca del agujero negro penetran este filtro. Allíno existen tales 'gafas' para estos rayos, por lo que necesitamos otro tipo de tratamiento especial para dirigir y medir esta dispersión de luz ".
El equipo necesitaba averiguar de dónde venía la luz y dónde se dispersaba. Para realizar ambas mediciones, lanzaron un polarímetro de rayos X en un globo llamado PoGO +. A partir de ahí, el equipo pudo reconstruir lo quefracción de rayos X duros que se reflejan en el disco de acreción e identifican la forma de la materia.
Dos modelos de la competencia describen cómo puede verse la materia cerca de un agujero negro en un sistema binario como Cygnus X-1: el poste de luz y el modelo extendido. En el modelo de poste de luz, la corona es compacta y está unida estrechamente al negroLos fotones se doblan hacia el disco de acreción, lo que da como resultado una luz más reflejada. En el modelo extendido, la corona es más grande y se extiende alrededor del agujero negro. En este caso, la luz reflejada por el disco es más débil.
Dado que la luz no se doblaba tanto bajo la fuerte gravedad del agujero negro, el equipo concluyó que el agujero negro se ajustaba al modelo de corona extendida.
Con esta información, los investigadores pueden descubrir más características sobre los agujeros negros. Un ejemplo es su giro. Los efectos del giro pueden modificar el espacio-tiempo que rodea el agujero negro. El giro también podría proporcionar pistas sobre la evolución del agujero negro.Podría estar disminuyendo su velocidad desde el comienzo del universo, o podría estar acumulando materia y girando más rápido.
"El agujero negro en Cygnus es uno de muchos", dijo Takahashi. "Nos gustaría estudiar más agujeros negros utilizando la polarimetría de rayos X, como los más cercanos al centro de las galaxias. Tal vez comprendamos mejor la evolución de los agujeros negros, comoasí como la evolución de la galaxia "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Hiroshima . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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