Воздушный телескоп XL-Calibur раскрыл новые детали о черных дырах

Воздушный телескоп XL-Calibur был запущен в шестидневный полет из космического центра Эсрейндж Шведской космической корпорации в июле 2024 года. Во время этого полета телескоп провел измерения черной дыры Лебедь X-1, расположенной на расстоянии около 7000 световых лет. Исследователи из Университета Вашингтона используют эти результаты для улучшения компьютерных моделей, симулирующих и раскрывающих дальнейшие загадки черных дыр. Автор: NASA/SSC

Международная коллаборация физиков, включая исследователей из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, провела измерения для лучшего понимания того, как материя падает в черные дыры и как в этом процессе высвобождаются огромные количества энергии и света.

Ученые направили воздушный телескоп под названием XL-Calibur на черную дыру Лебедь X-1, расположенную примерно в 7000 световых лет от Земли. «Проведенные нами наблюдения будут использованы учеными для проверки все более реалистичных, современных компьютерных симуляций физических процессов вблизи черной дыры», — сказал Хенрик Кравчински, заслуженный профессор физики и сотрудник Центра космических наук Макдоннелла при Университете Вашингтона.

Главный герой проекта, XL-Calibur, измеряет поляризацию света — то есть направление колебаний электромагнитного поля. Информация о направлении этих колебаний даст ученым важные подсказки для определения формы чрезвычайно горячего газа и материала, яростно вращающегося вокруг черных дыр.

Наблюдения и анализ данных по Лебедь X-1 были недавно опубликованы в The Astrophysical Journal и включают самое точное на сегодняшний день измерение жесткой рентгеновской поляризации от этой черной дыры. Соавторами статьи выступили коллеги Кравчински по физическому факультету Университета Вашингтона, включая аспиранта Эфраима Гау и научного сотрудника Куна Ху, которые активно участвовали в исследовании в качестве авторов-корреспондентов.

«Если бы мы попытались найти Лебедь X-1 на небе, мы бы искали действительно крошечную точку рентгеновского света», — сказал Гау. «Таким образом, поляризация полезна для изучения всего происходящего вокруг черной дыры, когда мы не можем делать обычные снимки с Земли».

Этот раунд наблюдений был получен во время полета XL-Calibur из Швеции в Канаду в июле 2024 года. В следующем раунде команда надеется пролить свет (или захватить свет) от еще большего количества черных дыр, а также нейтронных звезд, когда телескоп отправится из Антарктиды в 2027 году.

«В сочетании с данными со спутников NASA, таких как IXPE, в ближайшие несколько лет у нас может быть достаточно информации, чтобы решить давние вопросы физики черных дыр», — добавил Кравчински, главный исследователь проекта.

XL-Calibur — это совместный проект Университета Вашингтона, Университета Нью-Гэмпшира, Университета Осаки, Университета Хиросимы, ISAS/JAXA, Королевского технологического института в Стокгольме, Центра космических полетов Годдарда, а также 13 других исследовательских институтов.

Больше информации: Hisamitsu Awaki et al, XL-Calibur Polarimetry of Cyg X-1 Further Constrains the Origin of Its Hard-state X-Ray Emission, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ae0f1d

Источник: Washington University in St. Louis