Исследование международной группы ученых выполнено с помощью уникального телескопа XL-Calibur, который удалось поднять в стратосферу на воздушном шаре. Научный инструмент наблюдал знаменитую черную дыру Cygnus X‑1, расположенную примерно в семи тысячах световых лет от Земли.
Телескоп создан для измерения поляризации рентгеновского излучения — свойства света, связанного с ориентацией колебаний его электромагнитных волн. Именно этот показатель помогает понять, как ведет себя вещество вблизи горизонта событий, где сила притяжения достигает предела законов физики. По словам одного из руководителей проекта, профессора физики Генрика Кравчинского из Университета Вашингтона в Сент‑Луисе, полученные данные станут основой для проверки самых современных компьютерных моделей, описывающих процессы, происходящие в окружении черных дыр.
В результат специалистам удалось сделать самый точный на сегодняшний день замер поляризации «жесткого» рентгеновского излучения от Cygnus X‑1. Как объясняет соавтор работы, аспирант Эфраим Гау, в оптическом диапазоне такую черную дыру увидеть невозможно — она выглядит как крошечная точка света. Поэтому именно анализ поляризации позволяет заглянуть в невидимую область, где рождается энергия немыслимой плотности.
Данные были собраны во время полета XL‑Calibur летом 2024 года — с территории Швеции до Канады. В ходе этого путешествия прибор наблюдал не только Cygnus X‑1, но и знаменитый пульсар в Крабовидной туманности (М1), один из самых стабильных источников рентгеновского излучения на небе. По словам профессора Марка Пирса из Королевского технологического института в Стокгольме, этот полет подтвердил надежность конструкции XL‑Calibur и стал важной технической вехой в развитии проекта.
Следующий запуск телескопа запланирован на 2027 год с площадки в Антарктиде. Ученые намерены провести наблюдения за ранее не изучавшимися черными дырами и нейтронными звездами, чтобы получить таким образом более цельное представление о поведении вещества в экстремальных условиях. Кравчинский отмечает, что в сочетании с данными космических миссий NASA, в частности, полученными со спутника IXPE, ученые могут находиться на пороге разгадки одной из главных загадок астрономии — того, как именно черные дыры превращают материю в невероятную по своей мощности энергию.
Ранее ученые сделали поистине удивительное открытие: оказывается, черные дыры «худеют» и все равно растут.
