Cygnus X-1 היה החור השחור הראשון שנמצא אי פעם. מדידות חדשות מראות שזה הרבה יותר מאסיבי ממה שחשבו בעבר
ב-1964 שוגרו שתי רקטות תת-מסלוליות של אירובי במטרה למפות מקורות רנטגן בשמים. כל רקטה הכילה מונה גייגר מכוון, כך שכאשר הרקטה הסתובבה בשיא מסלולה כדי למדוד את כיוון מקורות רנטגן. הפרויקט גילה שמונה מקורות קרני רנטגן, כולל אחד בהיר במיוחד בקבוצת הכוכבים Cygnus. זה נודע בשם Cygnus X-1.
Cygnus X-1 כפי שצולם על ידי טלסקופ בורן בלון. קרדיט: מרכז טיסות החלל של נאס'א/מרשל
ככל שטלסקופי רנטגן נעשו מדויקים יותר, היה ברור ש-Cygnus X-1 לא היה מחובר למקור אופטי בהיר. צילומי הרנטגן היו בהירים למדי והגיעו מאזור כמעט כמו כוכב בגודלו. זה הציע שזה יכול להיות (אז היפותטי) חור שחור בעל מסה כוכבית. הרעיון היה כל כך שנוי במחלוקת שהוא עורר הימור בין סטיבן הוקינג לקיפ תורן ב-1974, כשהוקינג הימר נגד הרעיון. בשנות ה-90 היה ברור ש-Cygnus X-1 יכול להיות רק חור שחור, והוקינג הודה בהימור.
במהלך השנים Cygnus X-1 הפך לאחד מהאובייקטים הנחקרים ביותר בשמיים. כעת אנו יודעים שזהו קרני רנטגן בינארי, שבו החור השחור מקיף מקרוב כוכב ענק כחול המכונה HDE 226868. השניים מקיפים זה את זה כל כך קרוב עד שחומר מהכוכב נלכד על ידי החור השחור. כאשר חומר הכוכבים מתחמם מדי בדיסק ההצטברות של החור השחור, הוא פולט את קרני הרנטגן העוצמתיות שזיהינו לראשונה. אבל עדיין יש הרבה שאנחנו לא יודעים על Cygnus X-1, ואחד הבסיסיים ביותר הוא המרחק שלו.
שימוש בפרלקסה למדידת המרחק של Cygnus X-1. קרדיט: המרכז הבינלאומי לחקר אסטרונומיה ברדיו
ידענו ש-Cygnus X-1 נמצא במרחק של כמה אלפי שנות אור משם, אבל לקבוע את המרחק המדויק הוא אתגר. המרחק של עצמים שמימיים סמוכים נמדד בדרך כלל באמצעות פרלקסה, כאשר המיקום הנראה של האובייקט נמדד ביחס לאובייקטים מרוחקים יותר. קשה לאתר מקורות רנטגן, ולכן שיטה זו אינה יעילה עבור חפצי רנטגן. Cygnus X-1 גם פולט אור רדיו, אז אתה יכול להשתמש בתצפיות רדיו כדי למדוד את הפרלקסה שלו, אבל זה גם לא מאוד מדויק.
אבל מחקר חדש משתמש בכמה טריקים כדי לקבל מדידת מרחק מדויקת. במקום להשתמש באנטנת רדיו אחת למדידת פרלקסה, הצוות השתמש ב-Very Long Baseline Array (VLBA), הכולל עשר צלחות אנטנה הפזורות ברחבי ארצות הברית. יחד הם יוצרים טלסקופ וירטואלי בגודל אמריקה, שנותן לך דיוק רב יותר. אבל הצוות גם מדד את התנועה של החור השחור ושל בן לוויה הכוכבי שלו. זה מאפשר להם למדוד את המרחק ביניהם. בשילוב זה עם תצפיות פרלקסה VLBA, הצוות חישב כי Cygnus X-1 נמצא במרחק של כ-7,000 שנות אור.
זהו מרחק גדול יותר ממה שחשבנו. מכיוון שההערכה שלנו לגבי מסת החור השחור מבוססת על מידת המרחק שלנו, זה גם אומר שהחור השחור מסיבי יותר ממה שחשבנו. הצוות חישב את המסה שלו להיות פי 21 מזו של השמש, שהיא גדולה ב-50% מההערכות הקודמות.
Cygnus X-1 אינו החור השחור הקרוב ביותר לכדור הארץ, אך עם קרבתו וקרני הרנטגן הבהירות שלו, הוא ימשיך להיות החור השחור המקומי הנחקר ביותר. וכפי שמראה המחקר האחרון הזה, יש לנו עוד הרבה מה ללמוד.
התייחסות:Miller-Jones, James CA, et al. ' Cygnus X-1 מכיל חור שחור של 21 מסה סולארית - השלכות על רוחות כוכבים מסיביות .'מַדָע(2021).