Njihova otkrića otvorit će nam vrata prema razumijevanju utjecaja jake gravitacije na evoluciju crhih rupa i galaksija.
Blizu sredine udaljenog sazviježđa Cygnus nalazi se zvijezda koja orbitira oko crne rupe. Ova, po današnjim saznanjima jedina poznata zvijezda pripada binarnom sustavu Cygnus-1. Crna rupa oko koje se kreće također je jedan od najmoćnijih izvora rendgenskog zračenja u nama vidljivom svemiru. Ono što nas je do danas fasciniralo je, doduše, geometrija tvari koja stvara to zračenje.
Odgovor na to pitanje dobili smo zahvaljujući znanstvenim skupinama iz Japana i Švedske koji su do njega stigli novom tehnikom pod imenom rendgenska polarimetrija.
Snimanje crne rupe iz Cygnusa-1 ili crnih rupa općenito nije lak posao. Za početak, teško ih je opaziti zato jer upijaju svo svjetlo koje do njih stigne. Umjesto da promatraju samu crnu rupu, znanstvenici moraju pribjeći promatranju njezine neposredne okoline.
U slučaju Cygnusa-1 ta tvar dolazi iz zvijezde koja oko kruži oko obližnje crne rupe. Većina svjetla koje mi vidimo te koje dolazi iz našeg Sunca kreće se u raznim smjerovima. Polarizacija filtrira svjetlo kako bi ono vibriralo samo u jednom smijeru. Na ovom principu funkcioniraju polarizirana stakla za naočale koje skijašima daju puno bolju ideju kamo se kreću kada se spuštaju niz planinu – one ‘odstranjuju’ svjetlo koje se odbija o snijeg.
‘Apsolutno isti scenarij imamo i kod rendgenskih zraka u blizini crne rupe’ rekao je asistent na Sveučilištu u Hiroshimi i koautor studije Hiromitsu Takahashi. ‘Problem je u tome što rendgenske i gama zrake koje stižu iz crne rupe probijaju ovaj filtar. Ne postoji niti jedna vrsta naočala za ovu vrstu zraka, što znači da nam treba druga posebna vrsta ‘tretmana’ kako bismo mogli usmjeravati i mjeriti ovakvu vrstu raspršenog svjetla’.
Tim je morao otkriti odakle stiže svjetlo i kamo se raspršuje te je za to lansirao polarimetar rendgenskog zračenja na balonu pod imenom PoGO+. Pomoću njega su odredili koji se dio zraka odbio te time saznali koji je oblik tamošnje tvari.
Znanstvenici su pretpostavili da udaljena crna rupa može imati dva oblika odnosno modela: model ulične svjetiljke i prošireni model. U slučaju modela ulične svjetiljke, korona je kompaktna te se nalazi jako blizu samoj crnoj rupi, što znači da se fotoni savijaju prema akreacijskom disku što rezultira puno većom količinom odbijenog svjetla. Prošireni model, u drugu ruku, ima puno veću koronu te je raširen u prostoru neposredno blizu crne rupe – što znači da je odbijeno svjetlo u blizini diska puno slabijeg intenziteta.
S obzirom da se svjetlo nije savijalo pod snažnom gravitacijom crne rupe, zaključak je bio da se u slučaju Cygnusa-1 radi o modelu proširene korone.
Dobivenom informacijom znanstvenici bi ubuduće mogli lakše otkriti nove značajke crnih rupa. Jedan od efekata koji može promijeniti prostor-vrijeme u blizini crne rupe je brzina vrtnje: ako se usporava, crna rupa to radi od samog nastanka svemira, a ako sakuplja tvar, ona se polako ubrzava.
‘Crna rupa u sustavu Cygnus je samo jedna od mnogih’ rekao je Takahashi. ‘Rado bismo proučili još crnih rupa koristeći tehnologiju rendgenskog zračenja. Najviše nas zanimaju crne rupe blizu središta galaksija – pomoću njih bismo mogli saznati više o evoluciji crnih rupa te samim time i evoluciji samog svemira’ zaključio je koautor neobične studije, prenosi Tportal.