9 december 2022

Röntgenstraling van zwart gat Cygnus X-1 komt van z’n accretieschijf en niet van z’n jets

Impressie van Cygnus X-1. Credit: John Paice.

Cygnus X-1 is een röntgendubbelster op 7000 lichtjaar afstand gelegen in het sterrenbeeld Zwaan (Cygnus) en het is het allereerste zwarte gat dat we ontdekten – het wordt niet voor niets ook wel ‘zwart gat nummer 1’ genoemd. In 1971 werd met behulp van de Westerbork Synthese Radiotelescoop (WSRT) radiostraling afkomstig van Cygnus X-1 ontdekt. Toen werd duidelijk dat Cygnus X-1 eigenlijk een dubbelster is: de zichtbare component is de zeer zware, blauwe ster AGK2 +35 1910, ook wel HDE 226868 genoemd, 41 zonsmasaa zwaar. De andere, niet zichtbare component, is een stellair zwart gat, eentje die ontstaan is nadat de kern van een zware ster na een supernova-explosie ineen klapte, 21 zonsmassa zwaar. Naast radiostraling komt er ook röntgenstraling van Cygnus X-1 en lang werd gedacht dat die straling afkomstig was van de jets, de twee straalstromen die vanuit de rotatiepolen van het zwarte gat naar tegenovergestelde richtingen de ruimte in gaan – zie de artist impression met die jets.

Röntgenopname van Cygnus X-1. Credit: NASA/Marshall Space Flight Center.

Maar wat blijkt nu: met de Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) van de NASA hebben ze de polarisatie van de röntgenstraling van Cygnus X-1 bestudeerd en daar komt uit naar voren dat de röntgenstraling niet wordt uitgezonden door de jets, maar dat het komt van een gebied dat 2000 km afligt van het zwarte gat en dat haaks staat op de jets. En dat is het gebied waar de accretieschijf zich bevindt, de platte gloeiendhete snel roterende schijf rondom de waarnemingshorizon van het zwarte gat, waar al het materiaal zich verzamelt dat het zwarte gat aantrekt van z’n compagnon, de blauwe ster. Deze waarneming ondersteunt het model dat zegt dat het binnenste gebied van de accretieschijf zorgt voor de aansturing van de twee jets van een zwart gat. Verder laten de waarnemingen zien dat de accretieschijf van Cygnus X-1 een hoek maakt met het rotatievlak van Cygnus X1 en de ster AGK2 +35 1910. Waarschijnlijk is die hoek ontstaan bij de supernova, waarmee Cygnus X-1 ooit ontstond.

Meer informatie vind je in Krawczynski, Henric, et al. “Polarized x-rays constrain the disk-jet geometry in the black hole x-ray binary Cygnus X-1Science (2022): 5399.

Bron: Koberlein.

Comments

  1. Grappig, vorig jaar zei je nog: “Cygnus X-1 werd in 1964 ontdekt toen geigertellers aan boord van een sub-orbitale raket op hol sloegen” en hier zeg je 1971.

  2. Dat heeft mogelijk deze reden: Cygnus X-1 werd ontdekt in 1964 via röntgenstraling, de radiostraling van Cygnus X-1 werd ontdekt in 1971.

  3. En dat Wikipedia het weer over 1972 heeft:”The first strong candidate for a black hole, Cygnus X-1, was discovered in this way by Charles Thomas Bolton,[182] Louise Webster, and Paul Murdin[183] in 1972.[184][185] ”
    Was dit dan het meten in 1971 en het publiceren in 1972?

    • Dat is een andere pagina, vermoed ik, dan ik geraadpleegd heb. Ik vond dit:

      “In April–May 1971, Luc Braes and George K. Miley from Leiden Observatory, and independently Robert M. Hjellming and Campbell Wade at the National Radio Astronomy Observatory,[31] detected radio emission from Cygnus X-1, and their accurate radio position pinpointed the X-ray source to the star AGK2 +35 1910 = HDE 226868.[32][33]”

      En in de volgende alinea:

      “Louise Webster and Paul Murdin, at the Royal Greenwich Observatory,[35] and Charles Thomas Bolton, working independently at the University of Toronto’s David Dunlap Observatory,[36] announced the discovery of a massive hidden companion to HDE 226868 in 1972 (and) surmised that it may be a black hole …”

      Het gaat over andere wetenschappers, dus het valt niet onder “het meten in 1971 en het publiceren in 1972” naar mijn idee. Ik denk dat het eigenlijk over andere ontdekkingen gaat m.b.t. hetzelfde object. Ik ken de hele historie niet, maar vermoedelijk is Cygnus X-1 in 1964 ontdekt als bron van röntgenstraling, in 1971 kwam daar radiostraling bij en in 1972 werd (voor het eerst) aangetoond dat het een zwart gat was (of moest zijn). Dat “in this way” uit de zin die je citeert, maakt dat duidelijk: ontdekt of geïdentificeerd als zwart gat. Uiteraard werd Cygnus X-1 al vroeger opgemerkt, maar toen was die status nog onzeker of onbekend.

      Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1

  4. Voor mij is die datum interessant omdat ik er in die tijd in de “Kijk” over had gelezen, het blad dat toen nog wekelijks met de Donald Duck bij ons werd afgeleverd. Ik was een jaar of 10 in die tijd en toen al geïnteresseerd in astronomie. Ver voor het internet tijdperk, en anders dan de bibliotheek was er dus weinig astro informatie beschikbaar. Dat is nu wel anders.Sorry voor de nostalgie lol

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: