Астрономы определили точное расстояние до объекта Лебедь X-1, который был самым первым объектом, признанным черной дырой. Сразу три работы ученых приняты к публикации в журнал The Astrophysical Journal, а коротко об исследовании пишет портал Physics World.
Лебедь X-1 (Cygnus X-1, или Cyg X-1) - это источник рентгеновского излучения в созвездии Лебедя, открытый в 1964 году. Практически сразу астрономы предположили, что источником излучения является черная дыра, обращающаяся в двойной системе с голубым сверхгигантом. Однако многие специалисты полагали, что все доказательства такой точки зрения являются косвенными, а Лебедь X-1 может представлять собой, например, нейтронную звезду. Британский астроном и популяризатор науки Стивен Хокинг в 1974 году заключил пари, что это не так.
Основное препятствие к тому, чтобы признать Лебедь X-1 черной дырой - это неопределенность расстояния до объекта. Астрономы рассчитывают массу черной дыры в созвездии Лебедя, ориентируясь на характеристики ее взаимодействия с голубым сверхгигантом. Однако для того чтобы проводить точные вычисления, ученым необходимо знать массу звезды. Этот параметр вычисляется на основании яркости ее блеска - чем ярче звезда, тем больше ее масса. Видимый блеск звезды зависит от ее расстояния до Земли - чем оно больше, тем тусклее выглядит светило. Но расстояние до объекта до сих пор было неизвестно, так как звезда находится слишком далеко для проведения высокоточных наблюдений в оптическом диапазоне.
Авторы новой работы анализировали данные, собранные массивом радиотелескопов Very Long Baseline Array. Ученые сравнивали информацию, полученную телескопами, которые находятся в разных местах и, используя эти данные, смогли определить расстояние от Земли до Лебедя X-1 (для обозначения изменения видимого положения объекта относительно удаленного фона в зависимости от положения наблюдателя астрономы используют термин "параллакс"). Оно оказалось равно 6050 световых лет плюс-минус 400 световых лет. Согласно расчетам астрономов, масса голубого сверхгиганта в этом случае должна быть в 19 раз больше массы Солнца, а масса самого источника рентгеновского излучения - в 14,8 раз больше солнечной массы.
Новое значение массы намного больше критического предела, который разделяет нейтронную звезду и черную дыру (после "смерти" крупная звезда может превратиться в один из этих объектов). Таким образом, в новой работе представлены доказательства того, что самая первая черная дыра действительно является таковой.
Недавно другой коллектив астрономов сумел впервые пронаблюдать магнитное поле Лебедя X-1, возникающее вблизи горизонта событий черной дыры (ее условной границы). Такое поле приводит к поляризации исходящего от окрестности дыры излучения.