欧州宇宙機関のINTEGRAL衛星に搭載されたIBIS望遠鏡を使用して、研究者たちは、ブラックホールと共通の重心の周りを公転する通常の星で構成されるブラックホールバイナリシステムからの偏光の最初の測定を報告しました。
新しい観測結果は、カオス領域が磁場に通されていることを明らかにし、磁場がブラックホールに非常に接近して識別されたのは初めてであることを表しています。最も重要なのは、Integralがそれらが高度に構造化された磁場であることを示し、そうでなければミリ秒以内にブラックホールに突入する高温物質の逃げ道を形成しています。
フィリップローランは、フランスのCEAの宇宙基本法研究所（IRFU）の研究者です。彼はこの論文の主執筆者であり、本日サイエンスエクスプレス.
Laurentと彼の同僚は、シグナスX-1（19から来る偏光ガンマ線光子を検出しましたh 58メートル 21.6756s + 35°12 ′05.775″）、シグナス座の有名なブラックホールX線バイナリシステム。彼らは、偏極放出がブラックホールに近接した相対論的粒子のジェットから発生していることを示唆しています。
上のグラフはチームの結果を示しています。「低エネルギーの光子は偏光されていないようです（左側の挿入線は単にフラットです）が、高エネルギーの光子は強く偏光されています（右側の挿入線は正弦波のようです） ）、したがってジェットに関連するはずです」とローランはメールで書いています。
「データのスペクトルモデリングは2つの放出メカニズムを明らかにします：250-400 keVのデータは、熱電子のコンプトン散乱が支配する放出と一致し、弱く分極している」と著者らは書いています。 「400keV-2MeVバンドで見られる2番目のスペクトル成分は対照的に強く偏光されており、MeV放射がおそらく無線バンドで最初に検出されたジェットに関連していることを明らかにしています。」
ESAのプレスリリースによると、彼らの証拠は、ブラックホールの磁場が、ブラックホールの重力クラッチから粒子を引き離し、それらを外側に漏らして物質の噴流を作り出すのに十分強いことを示しています。ジェットの粒子は、磁場を自由に上るにつれてらせん状の軌道に引き込まれ、これが偏光と呼ばれるガンマ線光の特性に影響を与えています。
通常の光線のように、ガンマ線は一種の波であり、波の向きはその偏光として知られています。高速粒子が磁場内でらせん状になると、シンクロトロン放射と呼ばれる一種の光が生成され、特徴的な偏光パターンが表示されます。チームがガンマ線で発見したのはこの分極化です。難しい観察でした。
「IntegralがこれまでにCygnus X-1で行ったほとんどすべての観察を使用してこの検出を行わなければなりませんでした」とLaurentは言います。
7年間以上に渡って蓄積されたブラックホールのこれらの繰り返しの観測は、現在500万秒以上の観測時間であり、2ヶ月以上の露光時間で単一の画像を撮るのと同じです。 Laurentのチームはそれらすべてを一緒に追加して、そのような露出を作成しました。
「私たちはまだ、落下する物質がどのようにジェット機に変えられるのか正確に知りません。理論家の間には大きな議論があります。これらの観察は彼らが決めるのを助けるでしょう」とローランは言います。
ブラックホールの周りのジェットは以前に電波望遠鏡で見られましたが、そのような観測では、ブラックホールがジェットからどの程度近く発生しているかを正確に知るのに十分なほど詳細にブラックホールを見ることができません。それはこれらの新しい観察を非常に貴重にします。このような偏光測定は、多くの天体物理学のプロセスの性質に直接的な洞察を提供することができ、研究者達は将来、それらの発見がシグナスX-1、他のブラックホールバイナリのモデルの放出メカニズムの理解をさらに深める可能性があると言います宇宙。
ソース： 理科。論文は今日、 サイエンスエクスプレス ウェブサイト。
