Astronomowie zbadali nieznane struktury wokół czarnych dziur. To nie przypomina niczego co znamy

Słońce i inne gwiazdy posiadają korony, ale ich obrazowanie jest zdecydowanie łatwiejsze niż w przypadku czarnych dziur. Te ostatnie nie emitują bowiem światła, lecz je pochłaniają, przez co ich śledzenie opiera się przede wszystkim na wykrywaniu grawitacyjnego wpływu na otoczenie bądź rejestrowanie emisji związanych z rozgrzanym dyskiem akrecyjnym. 
Astronomowie zbadali nieznane struktury wokół czarnych dziur. To nie przypomina niczego co znamy

Nowy rozdział dotyczący poszukiwania korony czarnej dziury napisali autorzy publikacji zamieszczonej na łamach The Astrophysical Journal. Kiedy w grę wchodzi badanie sekretów aktywnych czarnych dziur, to zwykle wizualizuje się je jako obiekty otoczone gazem i pyłem w kształcie torusa. To właśnie w jego obrębie krąży dysk akrecyjny wyrównany wzdłuż płaszczyzny obrotu czarnej dziury. W okolicach biegunów czarnej dziury są wystrzeliwane strumienie w formie dżetów poruszających się z prędkościami bliskimi prędkości światła. 

Czytaj też: Galaktyczny fenomen zaskakuje naukowców. Kosmiczne błyski powracają co 90 dni

W oparciu o modelowanie dające rezultaty opisane powyżej kosmolodzy doszli do wniosku, że najbardziej wewnętrzny obszar dysku akrecyjnego powinien być regionem o gęstości bliskiej próżni. Można porównać tę strukturę do korony obserwowanej na gwiazdach pokroju Słońca. O ile jednak w przypadku naszego kosmicznego gospodarza owa korona rozgrzewa się do wartości milionów stopni Celsjusza, tak w obrębie czarnych dziur mowa o wartościach liczonych w miliardach stopni Celsjusza.

Dzięki ostatnim badaniom naukowcy mieli możliwość zgłębienia, jak wyglądają struktury otaczające czarne dziury. Są one określane mianem koron

Niestety, ze względu na wysoki stopień rozproszenia światło związane z koroną czarnej dziury zostaje przyćmione przez emisje pochodzące z dysku akrecyjnego. Na szczęście przedstawiciele świata nauki dysponują już narzędziami, które pozwalają im dostrzec coś, co jeszcze niedawno pozostawałoby poza zasięgiem wzroku astronomów. Kluczowy jest w tym zakresie fakt, że rozgrzana korona czarnej dziury emituje promienie rentgenowskie o ekstremalnie wysokiej energii. Takie emisje mogą rozpraszać materię w torusie i odbijać się w naszym kierunku.

Do zebrania danych pozwalających na stworzenie historycznego obrazu korony czarnej dziury posłużył naukowcom instrument IPXE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer). Co ciekawe, astronomowie wcale nie skupili się na jednym obiekcie, lecz prześledzili kilkanaście takowych. W gronie objętych badaniami czarnych dziur znalazły się między innymi Cygnus X-1 i X-3 zlokalizowane w Drodze Mlecznej czy LMG X-1 i X-3 stanowiące część Wielkiego Obłoku Magellana.

Czytaj też: Potrójna czarna dziura przeczy zdrowemu rozsądkowi. Ten obiekt podważa ustalenia na temat czarnych dziur

Tym sposobem członkowie zespołu badawczego wykryli rozproszone promienie rentgenowskie pochodzące z koron tych czarnych dziur. Jakby tego było mało, udało im się zidentyfikować wzór dotyczący ich funkcjonowania. Sugeruje on, jakoby korona otaczała czarną dziurę w dysku podobnym do dysku akrecyjnego. Jest to więc scenariusz odmienny niż w przypadku Słońca, gdzie nasza gwiazda jest otoczona przez strukturę przypominającą kształtem kulę.