Nowe obserwacje pierwszej kiedykolwiek wykrytej czarnej dziury skłoniły astronomów do zakwestionowania tego, co wiedzą o tych najbardziej tajemniczych obiektach we Wszechświecie.
Badanie opublikowane 17 lutego 2021 roku w czasopiśmie Science pokazuje, że układ znany jako Cygnus X-1 zawiera najmasywniejszą czarną dziurę o masie gwiazdowej, jaką kiedykolwiek odkryto bez wykorzystania fal grawitacyjnych.
Cygnus X-1 jest jedną z najbliższych Ziemi czarnych dziur. Została odkryta w 1964 roku, kiedy na podkładzie suborbitalnej rakiety wystrzelonej z Nowego Meksyku umieszczono parę liczników Geigera.
W ostatniej pracy międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał Very Long Baseline Array – radioteleskop wielkości kontynentu składający się z 10 anten rozrzuconych po całych Stanach Zjednoczonych – oraz sprytną technikę pomiaru odległości w przestrzeni – paralaksę.
Współautor pracy, profesor Ilya Mandel z Monash University i ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery (OzGrav) powiedział, że czarna dziura jest tak masywna, że w rzeczywistości stanowi wyzwanie dla tego, co o sposobie jej powstania myśleli astronomowie.
Gwiazdy tracą masę na rzecz otaczającego je środowiska przez wiatry gwiazdowe, które wieją z ich powierzchni. Ale aby czarna dziura była tak ciężka, musimy obniżyć ilość masy, jaką jasne gwiazdy tracą podczas swojego życia – powiedział Ilya Mandel.
Czarna dziura w układzie Cygnus X-1 rozpoczęła życie jako gwiazda około 60 razy masywniejsza od Słońca i zapadła się dziesiątki tysięcy lat temu. Niesamowite, że okrąża swoją towarzyszkę – nadolbrzyma – w czasie zaledwie 5,5 dnia, w odległości jedynie ⅕ jednostki astronomicznej. Te nowe obserwacje mówią nam, że czarna dziura jest ponad 20 razy masywniejsza od naszego Słońca, 50% więcej niż wcześniej szacowano – dodaje.
Używając zaktualizowanych pomiarów masy czarnej dziury oraz jej odległości od Ziemi, naukowcy byli w stanie powiedzieć, że Cygnus X-1 wiruje niewiarygodnie szybko – bardzo blisko prędkości światła i szybciej niż jakakolwiek inna czarna dziura znaleziona do tej pory.
Doc. dr hab. Janusz Ziółkowski z Centrum Astronomii im. Mikołaja Kopernika w Warszawie jest współautorem artykułu.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
First black hole ever detected is more massive than we thought
Cygnus X-1 contains a 21–solar mass black hole—Implications for massive star winds
Źródło: ICRAR
Na ilustracji: Wizja artystyczna układu Cygnus X-1, który zawiera najmasywniejszą czarną dziurę o masie gwiazdowej, jaką kiedykolwiek wykryto bez użycia fal grawitacyjnych. Źródło: International Centre for Radio Astronomy Research.
