Giliai Cygnus žvaigždyno širdyje gulbė guli kitaip nematomas objektas, vadinamas Cygnus X-1. Jos pavadinimas kilęs iš to, kad tai buvo pirmasis kada nors atrastas galaktikos rentgeno spindulių šaltinis. Jos aptikimas įvyko per šaltąjį karą tarp JAV ir Sovietų Sąjungos, kai sklindančios raketos virš Žemės atmosferos pradėjo nešti rentgeno spinduliams jautrius instrumentus. Astronomai ne tik norėjo rasti šiuos šaltinius, bet taip pat buvo svarbu atskirti didelės energijos įvykius kosmose nuo tikėtinų įvykių, kuriuos sukelia atvykstančios raketos. Taigi 1964 m. Pakilo raketų serija, o pirmasis aptikimas buvo šis paslaptingas objektas Cygnuse. Rentgeno spinduliuose jis buvo labai stiprus, tačiau nebuvo matomos šviesos atitikmens. Kas tai galėtų būti?
Tiekimas „Cygnus X-1“
„Cygnus X-1“ atradimas buvo didelis rentgeno astronomijos žingsnis. Kai geresni instrumentai buvo nukreipti į „Cygnus X-1“, astronomai ėmė jausti, kas tai gali būti. Jis taip pat išsiskiria natūraliai radijo signalai, kuris astronomams padėjo tiksliai išsiaiškinti, kur buvo šaltinis. Atrodė, kad ji buvo labai arti žvaigždės, vadinamos HDE 226868. Tačiau tai nebuvo rentgeno ir radijo spinduliuotės šaltinis. Tai nebuvo pakankamai karšta, kad būtų galima generuoti tokią stiprią radiaciją. Taigi, ten turėjo būti kažkas kita. Kažkas masinio ir galingo. Bet kas?
Tolesni stebėjimai atskleidė tai, kas yra pakankamai masyvu žvaigždžių juodoji skylė orbitoje sistemoje su mėlyna supergalvine žvaigžde. Pačiai sistemai gali būti maždaug penki milijardai metų, o tai yra maždaug tinkamas amžius, kad 40 Saulės masės žvaigždė galėtų gyventi, prarasti krūvą savo masės ir tada sugriūti, kad susidarytų juodoji skylė. Spinduliuotė greičiausiai sklinda iš juodosios skylės išleistų purkštukų poros, kuri būtų pakankamai stipri skleisti stiprius rentgeno ir radijo signalus.
Ypatinga Cygnus X-1 prigimtis
Astronomai „Cygnus X-1“ vadina galaktikos rentgeno spindulių šaltiniu ir apibūdina objektą kaip didelės masės rentgeno spindulių dvejetainę sistemą. Tai paprasčiausiai reiškia, kad yra du objektai (dvejetainiai), kurie skrieja aplink bendrą masės centrą. Diskas, esantis aplink juodąją skylę, kuri įkaista labai aukštoje temperatūroje, yra daug medžiagos, o tai sukuria rentgeno spinduliai. Purkštukai labai dideliu greičiu neša medžiagą iš juodosios skylės srities.
Įdomu tai, kad astronomai apie „Cygnus X-1“ sistemą taip pat galvoja kaip apie mikrokvazą. Tai reiškia, kad jis turi daug bendrų savybių, susijusių su kvazarais (trumpai tariant, kad beveik žvaigždžių radijo šaltiniai yra). Tai yra kompaktiški, masyvūs ir labai ryškūs rentgeno spinduliuose. Kvazarai yra matomi iš visos visatos ir, manoma, yra labai aktyvūs galaktikos branduoliai su supermasyviomis juodosiomis skylėmis. Mikrokvazaras taip pat yra labai kompaktiškas, tačiau daug mažesnis ir ryškus rentgeno spinduliuose.
Kaip padaryti panašų objektą
„Cygnus X-1“ sukūrimas įvyko žvaigždžių grupėje, vadinamoje OB3 asociacija. Tai gana jaunos, bet labai masyvios žvaigždės. Jie gyvena neilgai ir gali palikti gražius ir intriguojančius objektus, tokius kaip supernova likučiai ar juodosios skylės. Žvaigždė, sukūrusi juodąją skylę sistemoje, vadinama „progenitor“ žvaigžde ir galėjo prarasti net tris ketvirtadalius savo masės, kol ji tapo juodąja skyle. Tada sistemoje esanti medžiaga pradėjo suktis aplink, ją patraukė juodosios skylės sunkumas. Kai jis juda sukaupimo diske, jis įkaista dėl trinties ir magnetinio lauko aktyvumo. Dėl šio veiksmo jis išskiria rentgeno spindulius. Dalis medžiagų yra sudedama į purkštukus, kurie taip pat yra perkaitinami. Jie skleidžia radijo bangas.
Dėl debesyje ir purkštukuose esančių signalų signalai gali svyruoti (pulsuoti) per trumpą laiką. Šios misijos ir pulsacijos atkreipė dėmesį astronomai. Be to, žvaigždė kompanionė taip pat praranda masę dėl savo žvaigždžių vėjo. Ši medžiaga patenka į juodąją skylę kaupimo diske, pridedant sudėtingus sistemoje vykstančius veiksmus.
Astronomai toliau tiria Cygnus X-1, norėdami daugiau sužinoti apie jo praeitį ir ateitį. Tai jaudinantis pavyzdys, kaip žvaigždės ir jų evoliucija gali sukurti keistus ir nuostabius naujus objektus, suteikiančius užuominų apie jų egzistavimą šviesmečių erdvėje.