Kerjasama antarabangsa antara Jepun dan Sweden telah membantu menjelaskan bagaimana graviti mempengaruhi bentuk jirim di sekitar lubang hitam di binari Cygnus X-1. Penemuan mereka, yang diterbitkan dalam Nature Astronomy bulan ini, akan membantu para saintis lebih memahami fizik graviti kuat dan evolusi lubang hitam dan galaksi.
Berhampiran pusat buruj Cygnus adalah bintang yang mengorbit lubang hitam pertama yang terdapat di alam semesta. Bersama-sama, mereka membentuk sistem binari yang dikenali sebagai Cygnus X-1. Lubang hitam ini juga merupakan salah satu sumber sinar-X paling terang di langit. Walau bagaimanapun, geometri jirim yang menghasilkan cahaya ini tidak pasti. Pasukan penyelidik mendedahkan maklumat ini berkat teknik polarimetri sinar-X baru.
Mengambil gambar lubang hitam bukanlah sesuatu yang mudah. Pertama, lubang hitam tidak dapat dilihat kerana cahaya tidak dapat meninggalkannya. Daripada memerhatikan lubang hitam itu sendiri, para saintis dapat melihat cahaya yang keluar dari jirim di sebelahnya. Dalam kes Cygnus X-1, cahaya ini akan dipancarkan oleh bintang berhampiran lubang hitam.
Sebilangan besar cahaya yang kita lihat bergetar dalam banyak arah. Polarisasi menapis cahaya sehingga bergetar dalam satu arah. Ini serupa dengan bagaimana kacamata salji dengan lensa terpolarisasi membantu pemain ski melihat ke mana mereka akan menuruni gunung kerana penapis menyebarkan salji yang memantulkan salji.
"Sama dengan sinar-X yang keras di dekat lubang hitam," kata pengarang bersama Hiromitsu Takahashi. "Tetapi penapis ini mendapat sinar-X keras dan sinar gamma dari lubang hitam. Tiada cermin mata yang dapat menyelamatkan anda dari sinar ini, jadi kami memerlukan alat khas lain untuk mengukur penyerakan cahaya ini."
Pasukan perlu mengetahui dari mana cahaya itu datang dan dari mana ia berserakan. Untuk kedua-dua ukuran, polarimeter balon sinar-X PoGO digunakan. Dua model yang bersaing menggambarkan perkara yang kelihatan di sebelah lubang hitam dalam sistem binari seperti Cygnus X-1: tiang lampu dan model yang dilanjutkan. Dalam model tiang lampu, corona padat dan berkait rapat dengan lubang hitam. Foton dibengkokkan ke arah cakera penambahan, yang menghasilkan pantulan cahaya yang lebih banyak. Dalam model yang diperluas, korona lebih besar dan menyebar di sekitar lubang hitam. Cahaya yang dipantulkan oleh cakera lebih lemah. Oleh kerana cahaya tidak banyak membengkokkan pada graviti kuat lubang hitam, pasukan menyimpulkan bahawa lubang hitam mengikuti model corona yang diperluas.
Video promosi:
Ilya Khel
