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-1” Science (2022): 5399.
Bron: Koberlein.
