Cygnus X-1: pares supergigantes azules con agujero negro

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Descubierto en 1964 durante un vuelo con cohete, Cygnus X-1 tiene el récord de ser la fuente de rayos X más fuerte vista desde la Tierra. La estrella supergigante azul designada como HDE 226868 es solo parte de este sistema binario de rayos X de alta masa ... la otra es un agujero negro.

“Presentamos un estudio detallado del halo de dispersión de polvo de rayos X del candidato de agujero negro basado en dos observaciones de Chandra HETGS. Utilizando 18 modelos de polvo diferentes, incluido uno modificado por nosotros (denominado XLNW), exploramos el medio interestelar entre nosotros y esta fuente ". dice Jingen Xiang, et al. "Una descripción coherente de las propiedades de la nube a lo largo de la línea de visión que describe al mismo tiempo el perfil radial del halo, las curvas de luz del halo y la densidad de la columna de la espectroscopía de fuente se logra mejor con un pequeño subconjunto de estos modelos ... El resto del el polvo a lo largo de la línea de visión está cerca del agujero negro binario ".

Ubicado a unos 6,000 años luz de la Tierra, medido por el satélite Hipparcos (pero este valor tiene un grado relativamente alto de incertidumbre), Cygnus X-1 ha sido el tema de una gran cantidad de estudios astronómicos durante casi 50 años. Somos conscientes de que la estrella variable supergigante azul orbita a su compañero invisible a aproximadamente 1/5 de la distancia del Sol a la Tierra (0.2 UA), y supusimos que el viento estelar representaba el disco de acreción alrededor de la fuente de rayos X. También somos conscientes de un par de chorros que arrojan material al espacio interestelar. En el fondo, los materiales sobrecalentados envían grandes cantidades de rayos X, pero ¿qué más hay más allá? ¿Podemos separar la estrella del horizonte de eventos con precisión?

“Reportamos una medición directa y precisa de la distancia al binario de rayos X Cygnus X-1, que contiene el primer agujero negro que se descubrió. La distancia de 1.86 (-0.11, + 0.12) kpc se obtuvo a partir de una medición trigonométrica de paralaje utilizando la matriz de línea de base muy larga. Las mediciones de posición también son sensibles a la órbita binaria de 5,6 d y determinamos que la órbita está en el sentido de las agujas del reloj en el cielo ". dice Mark J. Reid, et al. “También medimos el movimiento adecuado de Cygnus X-1 que, cuando se combina con la distancia y el desplazamiento Doppler, proporciona el movimiento espacial tridimensional del sistema. Cuando se corrige la rotación galáctica diferencial, el movimiento no circular (peculiar) del binario es de solo unos 21 km / s, lo que indica que el binario no experimentó una gran "patada" en la formación ".

Si no cree que esta sea una noticia emocionante, piénselo de nuevo. "El primario compacto en el binario de rayos X Cygnus X-1 fue el primer agujero negro que se estableció a través de observaciones dinámicas". dice Lijun Gou. “Recientemente hemos determinado valores precisos para su masa y distancia, y para el ángulo de inclinación orbital del binario. Sobre la base de estos resultados, que se basan en nuestro modelo dinámico (asíncrono) favorito, hemos medido el radio del borde interno del disco de acreción del agujero negro ajustando su espectro térmico continuo a un modelo totalmente relativista de un disco de acreción delgado ".

La determinación de la velocidad de rotación ha sido alta en la lista de observaciones, y difícil porque cambió de estado periódicamente. Solo cuando se encuentra en un estado espectral suave se pueden tomar mediciones precisas. Por extraño que parezca, a pesar de todas las innumerables observaciones tomadas de Cygnus X-1 a lo largo de los años, nunca se ha capturado en un estado térmicamente dominante. Para ese fin, el giro del agujero negro se mide estimando el radio interno del disco de acreción.

"Nuestros resultados tienen en cuenta todas las fuentes importantes de incertidumbres observacionales y de parámetros del modelo, que están dominadas por las incertidumbres en la masa del agujero negro, el ángulo de inclinación orbital y la distancia". dice el equipo. "Las incertidumbres introducidas por el modelo de disco delgado que empleamos son particularmente pequeñas en este caso, dada la baja luminosidad del disco".

Heisenberg estaría muy orgulloso ...

Historia original Souce: Biblioteca de la Universidad de Cornell con datos de Wikipedia.

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