Cygnus X-1 wurde 1964 während eines Raketenfluges entdeckt und gilt als die stärkste Röntgenquelle der Erde. Der blaue Überriesenstern mit der Bezeichnung HDE 226868 ist nur ein Teil dieses hochmassigen Röntgenbinärsystems. Das andere ist ein Schwarzes Loch.
„Wir präsentieren eine detaillierte Studie des Röntgenstaubstreuungshalos des Schwarzlochkandidaten basierend auf zwei Chandra HETGS-Beobachtungen. Mit 18 verschiedenen Staubmodellen, darunter einem von uns modifizierten (XLNW genannt), untersuchen wir das interstellare Medium zwischen uns und dieser Quelle. “ sagt Jingen Xiang et al. „Eine konsistente Beschreibung der Wolkeneigenschaften entlang der Sichtlinie, die gleichzeitig das Halo-Radialprofil, die Halo-Lichtkurven und die Säulendichte aus der Quellenspektroskopie beschreibt, lässt sich am besten mit einer kleinen Teilmenge dieser Modelle erreichen Staub entlang der Sichtlinie befindet sich in der Nähe der Binärdatei des Schwarzen Lochs. “
Cygnus X-1 befindet sich etwa 6.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, gemessen mit dem Hipparcos-Satelliten (dieser Wert weist jedoch ein relativ hohes Maß an Unsicherheit auf) und ist seit fast 50 Jahren das Thema einer Vielzahl astronomischer Studien. Wir sind uns bewusst, dass der blaue übergroße variable Stern seinen unsichtbaren Begleiter in etwa 1/5 der Entfernung der Sonne zur Erde (0,2 AE) umkreist, und wir vermuteten, dass der Sternwind für die Akkretionsscheibe um die Röntgenquelle verantwortlich ist. Uns ist auch ein Paar Jets bekannt, die Material in den interstellaren Raum speien. Tief im Inneren senden überhitzte Materialien reichlich Röntgenstrahlen aus, aber was lag noch dahinter? Können wir den Stern genau vom Ereignishorizont trennen?
„Wir berichten über eine direkte und genaue Messung der Entfernung zum binären Röntgen-Cygnus X-1, der das erste entdeckte Schwarze Loch enthält. Der Abstand von 1,86 (-0,11, + 0,12) kpc wurde aus einer trigonometrischen Parallaxenmessung unter Verwendung des Very Long Baseline Array erhalten. Die Positionsmessungen sind auch empfindlich gegenüber der binären Umlaufbahn von 5,6 d, und wir bestimmen, dass die Umlaufbahn am Himmel im Uhrzeigersinn ist. “ sagt Mark J. Reid et al. „Wir haben auch die Eigenbewegung von Cygnus X-1 gemessen, die in Verbindung mit der Entfernung und der Doppler-Verschiebung die dreidimensionale Raumbewegung des Systems ergibt. Wenn die differentielle galaktische Rotation korrigiert wird, beträgt die nicht kreisförmige (eigentümliche) Bewegung der Binärdatei nur etwa 21 km / s, was darauf hinweist, dass die Binärdatei bei der Formation keinen großen „Kick“ erfahren hat. “
Wenn Sie nicht der Meinung sind, dass dies aufregende Neuigkeiten sind, denken Sie noch einmal darüber nach. "Die kompakte Primärwicklung im Röntgenbinär Cygnus X-1 war das erste Schwarze Loch, das durch dynamische Beobachtungen hergestellt wurde." sagt Lijun Gou. „Wir haben kürzlich genaue Werte für seine Masse und Entfernung sowie für den Bahnneigungswinkel der Binärdatei ermittelt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen, die auf unserem bevorzugten (asynchronen) dynamischen Modell basieren, haben wir den Radius der Innenkante der Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs gemessen, indem wir sein thermisches Kontinuumsspektrum an ein vollständig relativistisches Modell einer dünnen Akkretionsscheibe angepasst haben. “
Die Bestimmung der Spinrate stand ganz oben auf der Liste der Beobachtungen - und war schwierig, da sich die Zustände regelmäßig änderten. Nur wenn es sich in einem weichen Spektralzustand befindet, können genaue Messungen durchgeführt werden. Seltsamerweise wurde Cygnus X-1 trotz all der unzähligen Beobachtungen, die im Laufe der Jahre gemacht wurden, nie in einem thermisch dominanten Zustand gefangen. Zu diesem Zweck wird der Spin des Schwarzen Lochs gemessen, indem der Innenradius der Akkretionsscheibe geschätzt wird.
"Unsere Ergebnisse berücksichtigen alle signifikanten Quellen von Beobachtungs- und Modellparameterunsicherheiten, die von den Unsicherheiten in Bezug auf die Masse des Schwarzen Lochs, den Neigungswinkel der Umlaufbahn und die Entfernung dominiert werden." sagt das Team. "Die Unsicherheiten, die durch das von uns verwendete Dünnscheibenmodell entstehen, sind in diesem Fall angesichts der geringen Leuchtkraft der Scheibe besonders gering."
Heisenberg wäre so stolz ...
Original Story Souce: Cornell University Library mit Fakten aus Wikipedia.
