20 декабря 2024 года команда астрофизиков из Чешской академии наук объявила о значительных достижениях в понимании поведения черных дыр благодаря двум международным исследованиям, сосредоточенным на рентгеновских бинарных системах.
Исследования сосредоточены на Swift J1727.8-1613, бинарной системе черной дыры, которая стала видимой в августе 2023 года, привлекая мировое внимание своим блеском в рентгеновских длинах волн. Эта система продемонстрировала внезапный всплеск, типичный для бинарных систем, но заметно ярче, чем туманность Краб, известный источник рентгеновских лучей в нашей галактике.
Наблюдения проводились с использованием спутника IXPE, совместного проекта NASA и Итальянского космического агентства, оснащенного специализированным телескопом для измерения поляризации рентгеновских лучей. Поляризация показывает ориентацию световых волн, обеспечивая понимание процессов, происходящих вблизи черных дыр, где сильная гравитация влияет на окружающий материал и излучение.
Первое исследование, возглавляемое Йиржи Свободой, изучало существенные изменения поляризации рентгеновских лучей в различные фазы всплеска Swift J1727.8-1613 с августа 2023 года по февраль 2024 года. Исследование показало значительные изменения поляризации во время перехода между жесткими и мягкими спектральными состояниями рентгеновского излучения, указывая на изменения в структуре аккреционного диска и короны вокруг черной дыры.
Второе исследование, проведенное Якубом Подгорным, сосредоточилось на восстановлении поляризации рентгеновских лучей после возвращения системы в жесткое состояние в апреле 2024 года. Это состояние, характеризующееся более энергичным излучением, показало возвращение уровней поляризации, аналогичных тем, что были зафиксированы во время первоначального всплеска, что предполагает стабильность в геометрии короны, несмотря на значительное снижение яркости.
Эти результаты представляют собой значительный шаг вперед в нашем понимании того, как черные дыры взаимодействуют с окружающим материалом, демонстрируя, что анализ поляризации рентгеновских лучей является идеальным инструментом. Необходимы дальнейшие наблюдения с IXPE для полного определения конфигураций вблизи черных дыр в бинарных системах, как подчеркнул Михал Довчиак, ключевой участник исследований.