محققان به تازگی موفق شدند با استفاده از اشعه ایکس قطبی شده توانستند اطلاعات مهمی از شکل و جهت ماده داغ اطراف سیاهچاله به دست آورند.
محققان توانستند با رصد یک سیاهچاله به نام Cygnus X 1 اطلاعات جدیدی در مورد ماده داغی که این سیاهچاله را احاطه کرده است، به دست بیاورند. زمانی که سیاهچاله یک ماده را به سمت خود می کشد، دمای ماده تا میلیون ها درجه افزایش می یابد. محققان از طریق اندازه گیری قطبش پرتوهای ایکس مدل های خود را اصلاح می کنند. مدل ها به ما می گویند که یک سیاهچاله چگونه یک ماده را می بلعد و یک منبع تابش پرتوهای درخشان از جمله اشعه X در جهان تبدیل می شوند.
نتایج بررسی سیاهچاله Cygnus X 1 به تازگی در مجله Science منتشر شده است. این مطالعه به صورت مشترک با همکاری آژانس فضایی ایالات متحده(NASA) و آژانس فضایی ایتالیا(ASI) انجام گرفته است. Cygnus X 1 یکی از درخشان ترین منبع پرتوایکس در کهکشان ماست که جرم آن 21 برابر جرم خورشید و جرم ستاره ای که آن را همراهی می کند، 41 برابر خورشید است.
هنریک کراچینسکی، نویسنده اصلی و استاد فیزیک در دانشکده هنر و علوم دانشگاه ویمن گفت:" ما در مشاهدات قبلی فقط می توانستیم زمان رسیدن و انرژی اشعه ایکس پیرامون پلاسمای داغ مارپیچی اطراف سیاهچاله را اندازه گیری کنیم. اما با مشاهدات اخیر می توانیم اطلاعات بیشتری در مورد نحوه تابش پرتوهای ایکس به دست بیاوریم. ما با استفاده از این اطلاعات می توانیم به پرسش هایی مانند این که آیا مواد در نزدیکی سیاهچاله متلاشی می شوند؟! محل دقیق متلاشی شدن آنها کجاست؟!
هیچ پرتویی حتی پرتو اشعه ایکس، نمی تواند از درون یک سیاهچاله فرار کند. پرتوهای ایکس شناسایی شده با IXPE توسط ماده داغ یا پلاسما در ناحیه ای به قطر 2000 کیلومتر در اطراف حلقه ای به قطر 60 کیلومتری سیاهچاله منتشر می شود.
داده‌های تلسکوپ IXPE با داده های رصدخانه‌های پرتو ایکس NICER و NuSTAR ناسا در ماه مه و ژوئن 2022 به محققان این امکان را داد که هندسه یا همان شکل و مکان پلاسما را مشخص کنند.
محققان دریافتند که پلاسما عمود بر جریان خروجی پلاسمای مدادی شکل که در مشاهدات رادیویی قبلی تصویربرداری شده بود، به دو طرف گسترش می یابد. هم ترازی جهت پرتو ایکس و جت نشان می دهد که فرآیندهای ناحیه روشن تر پرتو ایکس که به سیاهچاله نزدیکتر است، نقش مهمی در پرتاب جت دارند.
مشاهدات جدید مدل‌هایی را که در آن تاج سیاهچاله یا مخروط پلاسما را در امتداد محور جت نشان می دهد، رد می‌کند. دانشمندان تاکید می کنند که درک بهتر هندسه پلاسما در اطراف یک سیاهچاله می تواند اطلاعات زیادی در مورد عملکرد درون سیاهچاله ها و جرم آنها به ما ارائه بدهد.
کراوچینسکی گفت: «نتایج این مطالعه می تواند به ما بینش جدیدی در مورد چگونگی انحنای فضا و زمان نزدیک به سیاه‌چاله‌ها که توسط گرانش ایجاد می شود، ارائه دهد.». در رابطه با سیاهچاله Cygnus X-1 مشاهدات تلسکوپ IXPE نشان می دهد که جریان زیادی حتی بیشتر از آنچه قبلا تصور می شد در این فضا وجود دارد."
الکساندرا ولدینا، یکی از محققان دانشگاه تورکو، توضیح داد: «این اتفاق شاید به خاطر جهت صفحه استوایی سیاهچاله باشد که در خلاف جهت صفحه مداری دوتایی قرار گرفته است. این ناهماهنگی به علت متلاشی شدن ستاره جفت سیاهچاله رخ می دهد.» فابیو مولری یکی از نویسندگان این پروژه گفت: «تلسکوپ IXPE از آینه‌های اشعه ایکس ساخته شده در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا و ابزار دقیق هواپیمای کانونی که با همکاری ASI، مؤسسه ملی اخترفیزیک (INAF) و مؤسسه ملی فیزیک هسته‌ای ارائه شده است، استفاده می‌کند. موسسه اختر فیزیک از تلسکوپ IXPE برای مطالعه منابع تابش پرتو ایکس مانند ستارگان نوترونی ، تپ اخترها و سحابی‌های باد تپ اختر، بقایای ابرنواختر، مرکز کهکشان راه شیری و هسته های فعال کهکشانی استفاده می کند.»