Det kan hende at lys ikke kan slippe unna et svart hull, men nå har nok informasjon sluppet unna det ene svarte hullets koblinger til at astronomer for første gang har kunnet gi en fullstendig beskrivelse av det. Et team av astronomer fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) og San Diego State University har gjort de mest nøyaktige målingene noensinne av røntgen-binærsystemet Cygnus X-1, slik at de kan avdekke de mangeårige mysteriene i det sorte hullet og å gjengi historien siden fødselen for rundt seks millioner år siden.
Cygnus X-1, som består av et svart hull som tegner materiale fra sin enorme blå ledsagerstjerne, ble funnet å avgi kraftige røntgenstråler for nesten et halvt århundre siden. Siden oppdagelsen i 1964 har denne galaktiske røntgenkilden blitt grundig undersøkt med astronomer som forsøkte å få informasjon om dens masse og spinn. Men uten en nøyaktig måling av avstanden fra Jorden, som er estimert til å være mellom 5 800 og 7 800 lysår, kunne vi bare forestille oss hvilke hemmeligheter Cygnus X-1 hadde.
Astronom Mark Reid fra CfA førte til at teamet hans fikk den mest nøyaktige måling av avstanden til Cygnus X-1 ved hjelp av National Science Foundation 's Very Long Baseline Array (VLBA), et kontinental bredt radioteleskopsystem. Teamet låste ned en direkte trigonometrisk måling på 6.070 lysår.
"Fordi ingen annen informasjon kan unnslippe et svart hull, er det å vite massen, rotasjonen og den elektriske ladningen gi en fullstendig beskrivelse av det," sier Reid som er medforfatter av tre artikler om Cygnus X-1, publisert i Astrophysical Journal Letters (tilgjengelig her, her og her). "Ladingen av dette sorte hullet er nesten null, så måling av massen og spinningen gjør beskrivelsen vår komplett."
Ved å bruke sin nye presise avstandsmåling sammen med Chandra X-ray Observatory, Rossi X-ray Timing Explorer, Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics og observasjoner av synlig lys gjort over mer enn to tiår, samlet teamet “No Hair ”Teorem - den komplette beskrivelsen som Reid snakker om - ved å avsløre en heftig masse på nesten 15 solmasser og en turbospinnhastighet på 800 omdreininger per sekund. "Vi vet nå at Cygnus X-1 er et av de mest massive svarte hullene i Melkeveien," sier Jerry Orosz fra San Diego State University, også en forfatter av papiret med Reid og Lijun Gou fra CfA. "Det snurrer like raskt som ethvert svart hull vi noen gang har sett."
Som en ekstra bonus hadde observasjoner som brukte VLBA tilbake i 2009 og 2010 også målt Cygnus X-1s bevegelse gjennom galaksen, noe som førte forskere til den konklusjon at det er altfor tregt å ha blitt produsert ved eksplosjonen av en supernova og uten bevis for et stort "spark" ved fødselen, tror astronomer at det kan ha vært resultatet av den mørke kollapsen av en stamfaderstjerne med en masse større enn omtrent 100 ganger solenes masse som gikk seg vill i en kraftig stjernevind. "Det er forslag om at dette sorte hullet kunne ha dannet seg uten en supernovaeksplosjon, og resultatene våre støtter disse forslagene," sier Reid.
Det ser ut til at professor Stephen Hawking med disse målingene vel og virkelig har måttet spise sine egne ord etter å ha satt et spill med stipendiat Astrofysiker Kip Thorne, professor i teoretisk fysikk ved California Institute of Technology, at Cygnus X-1 ikke inneholdt et svart hull.
“I førti år har Cygnus X-1 vært det ikoniske eksemplet på et svart hull. Til tross for Hawkings konsesjon, har jeg imidlertid aldri vært helt overbevist om at den virkelig inneholder et svart hull - til nå, sier Thorne. "Dataene og modelleringen i disse tre artiklene gir endelig en fullstendig beskrivelse av dette binære systemet."
Kilder: CfA
