Vědci udělali průlom v pochopení chaotického prostředí obklopujícího černé díry pomocí stratosférického dalekohledu XL-Calibur. Mezinárodní spolupráce zahrnující výzkumníky z Washingtonské univerzity v St. Louis provedla dosud nejpřesnější měření polarizovaného rentgenového záření vyzařovaného v blízkosti černé díry Centaurus X-1, která se nachází 7000 světelných let od Země. Tato data poskytují důležitá vodítka k pochopení toho, jak hmota padá do černých děr a jaká obrovská energie se při tomto procesu uvolňuje.
Pochopení polarizace a fyziky černých děr
Klíč k tomuto novému porozumění spočívá v měření polarizace světla. Polarizace označuje směr, ve kterém světelné vlny vibrují. Analýzou těchto fluktuací mohou vědci odvodit tvar a chování přehřátého plynu a materiálu prudce vířícího kolem černých děr – podmínky, které nelze přímo pozorovat.
„Kdybychom se snažili na obloze najít Centaura X-1, hledali bychom malý bod rentgenového světla,“ vysvětluje Ephraim Gau, postgraduální student zapojený do studie. “Polarizace je tak užitečná pro studium všeho, co se děje kolem černé díry, když nemůžeme pořizovat běžné snímky ze Země.”
Jedinečný přístup XL-Calibur
XL-Calibur není tradiční dalekohled. Jedná se o vysokohorský kulový přístroj určený k měření polarizace rentgenového záření s nebývalou přesností. Na rozdíl od pozemních dalekohledů pracuje XL-Calibur nad zemskou atmosférou, čímž se vyhýbá zkreslení, která by jinak narušovala přesná měření. Nejnovější pozorování byla získána během letu v červenci 2024 ze Švédska do Kanady.
Proč na tom záleží: Testování teorií černých děr
Data shromážděná z Centauri X-1 jsou zásadní pro testování pokročilých počítačových simulací fyziky černých děr. Vědci nyní mohou porovnávat pozorování v reálném světě s teoretickými modely, čímž zdokonalují naše chápání těchto extrémních kosmických objektů. Není to jen otázka teoretické zvědavosti; pomáhá nám pochopit základní zákony, které řídí vesmír.
Budoucí mise: Rozšíření vyhledávání
Tým již plánuje budoucí mise. V roce 2027 odstartuje XL-Calibur z Antarktidy a zaměří se na další černé díry a neutronové hvězdy. V kombinaci s daty ze satelitů NASA, jako je IXPE, vědci věří, že budou schopni vyřešit dlouhodobé otázky o fyzice černých děr v příštích několika letech.
„Ve spojení s daty ze satelitů NASA, jako je IXPE, můžeme mít brzy dostatek informací, abychom mohli v příštích několika letech řešit dlouhodobé otázky o fyzice černých děr,“ řekl Henryk Krawinski, hlavní řešitel projektu.
Globální spolupráce
XL-Calibur je výsledkem velké mezinárodní spolupráce zahrnující Washington University v St. Louis, University of New Hampshire, Osaka University, Hiroshima University, ISAS/JAXA, KTH Royal Institute of Technology ve Stockholmu a Goddard Space Flight Center, stejně jako 13 dalších výzkumných institucí. Toto společné úsilí podtrhuje rozsah vědeckých výzev potřebných k pochopení záhad obklopujících černé díry.
Nová pozorování představují významný pokrok ve výzkumu černých děr a poskytují bezprecedentní pohled na extrémní podmínky v blízkosti těchto kosmických obrů. Jak projekt pokračuje, data shromážděná XL-Caliburem slibují prohloubit naše chápání nejzáhadnějších objektů vesmíru.
