Cygnus X-1: Pares Supergigantes Azuis Com Buraco Negro

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Descoberto em 1964 durante um voo de foguete, o Cygnus X-1 detém o recorde de ser a mais forte fonte de raios-X vista da Terra. A estrela azul supergigante designada como HDE 226868 é apenas parte desse sistema binário de raios X de alta massa ... a outra é um buraco negro.

“Apresentamos um estudo detalhado do halo de espalhamento de poeira por raios-X do candidato a buraco negro com base em duas observações Chandra HETGS. Usando 18 modelos de poeira diferentes, incluindo um modificado por nós (apelidado XLNW), analisamos o meio interestelar entre nós e esta fonte. ” diz Jingen Xiang, et al. “Uma descrição consistente das propriedades da nuvem ao longo da linha de visão que descreve ao mesmo tempo o perfil radial do halo, as curvas da luz do halo e a densidade da coluna da espectroscopia de origem é melhor alcançada com um pequeno subconjunto desses modelos ... O restante do a poeira ao longo da linha de visão está próxima do binário do buraco negro. ”

Localizado a cerca de 6.000 anos-luz da Terra, medido pelo satélite Hipparcos (mas esse valor tem um grau relativamente alto de incerteza), o Cygnus X-1 tem sido o tópico de uma enorme quantidade de estudos astronômicos por quase 50 anos. Estamos cientes de que a estrela variável azul supergigante orbita seu companheiro invisível a cerca de 1/5 da distância do Sol à Terra (0,2 UA) e supomos que o vento estelar representasse o disco de acreção ao redor da fonte de raios-X. Também estamos cientes de um par de jatos vomitando material no espaço interestelar. No fundo, materiais superaquecidos estão enviando grandes quantidades de raios-X, mas o que mais havia além? Podemos separar estrelas do horizonte de eventos com precisão?

“Nós relatamos uma medição direta e precisa da distância ao Cygnus X-1 binário de raios-X, que contém o primeiro buraco negro a ser descoberto. A distância de 1,86 (-0,11, + 0,12) kpc foi obtida a partir de uma medição de paralaxe trigonométrica usando o Very Long Baseline Array. As medições de posição também são sensíveis à órbita binária de 5,6 d e determinamos que a órbita esteja no sentido horário no céu. ” diz Mark J. Reid, et al. “Também medimos o movimento adequado do Cygnus X-1 que, quando acoplado à distância e deslocamento do Doppler, fornece o movimento espacial tridimensional do sistema. Quando corrigido para rotação galáctica diferencial, o movimento não circular (peculiar) do binário é de apenas cerca de 21 km / s, indicando que o binário não sofreu um grande "chute" na formação ".

Se você não acha que isso é uma notícia empolgante, pense novamente. "O primário compacto no binário de raios-X Cygnus X-1 foi o primeiro buraco negro a ser estabelecido por meio de observações dinâmicas." diz Lijun Gou. “Determinamos recentemente valores precisos para sua massa e distância e para o ângulo de inclinação orbital do binário. Com base nesses resultados, que são baseados em nosso modelo dinâmico (assíncrono), medimos o raio da borda interna do disco de acreção do buraco negro ajustando seu espectro térmico contínuo a um modelo totalmente relativístico de um disco de acreção fino. ”

A determinação da taxa de rotação tem sido alta na lista de observações - e difícil porque ela muda de estado periodicamente. Somente quando está em um estado espectral suave, é possível fazer medições precisas. Curiosamente, para todas as inúmeras observações feitas sobre o Cygnus X-1 ao longo dos anos, ele nunca foi capturado em um estado termicamente dominante. Para esse fim, o giro do buraco negro é medido pela estimativa do raio interno do disco de acreção.

"Nossos resultados levam em consideração todas as fontes significativas de incertezas observacionais e de parâmetros do modelo, que são dominadas pelas incertezas na massa do buraco negro, ângulo de inclinação orbital e distância". diz a equipe. "As incertezas introduzidas pelo modelo de disco fino que empregamos são particularmente pequenas neste caso, dada a baixa luminosidade do disco".

Heisenberg ficaria tão orgulhoso…

Fonte da história original: Biblioteca da Universidade de Cornell com fatos da Wikipedia.

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