Cygnus X-1 w nowym świetle

[pomruk]

Na forum Gazeta.pl w artykule w dziale Next zasygnalizowano krótko postępy w poznawaniu słynnej czarnej dziury Cygnus X-1.
next.gazeta.pl/next/1,114662,10691650,Czarnej_dziury_opisanie.html
Dokładniejsze i szersze dane mamy w popularnej postaci m. in. tu:
www.skyandtelescope.com/news/Cygnus-X-1-Exactly-134241693.html
www.physorg.com/news/2011-11-chandra-black-hole-birth.html
Wyłania się z nich obraz, jakiego jeszcze niedawno sie nie spodziewaliśmy. Oto czarna dziura (krążąca w parze z błękitnym olbrzymem) wiruje z czestotliwością aż 800 obrotów na sekundę. Nie mogłaby się obracać - przy jej rozmiarach (średnica ok.90 km) - o wiele szybciej, biorąc pod uwagę ograniczenia związane z prędkością światła! Musiala mieć spory moment pędu już w momencie narodzin. I co najciekawsze - najprawdopodobniej nie powstała w wybuchu supernowej - wygląda na to, że powstała w wyniku nieeksplozyjnego zapadnięcia się masywnej supergwiazdy!

[petrucchio]

pomruk napisał:

> Wyłania się z nich obraz, jakiego jeszcze niedawno sie nie spodziewaliśmy. Oto
> czarna dziura (krążąca w parze z błękitnym olbrzymem) wiruje z czestotliwością
> aż 800 obrotów na sekundę. Nie mogłaby się obracać - przy jej rozmiarach (średn
> ica ok.90 km) - o wiele szybciej, biorąc pod uwagę ograniczenia związane z pręd
> kością światła!

Musi mieć piękną ergosferę. Ale są jeszcze szybsze!
en.wikipedia.org/wiki/GRS_1915%2B105

[asteroida2]

Całkiem niezły artykuł. Trochę dziwi tylko ten kolorowy rysunek, pod którym jest napisane:
"fot. Chandra X-Ray Observatory, NASA"

Swoją drogą ciekawe czy są w okolicy naszego Układu jakieś samotne czarne dziury, których nie zdradza promieniowanie emitowane przez spadającą na nie materię. Bo kiedyś w przyszłości moglibyśmy użyć ich jako urządzeń badawczych pozwalających badać warunki niespotykane nigdzie indziej we Wszechświecie. A aktywne czarne dziury raczej się do tego nie będą nadawać.

[pomruk]

Smotne czarne dziury w pobliżu naszego układu? Trudno by je było dostrzec, o ile oddziaływałyby tylko ze środowiskiem miedzygwiezdnym - jedyną szansą byłoby dostrzeżenie soczewkowania grawitacyjnego, a to jest w przypadku małych dziur trudne/przypadkowe... Są tacy, którzy sądza, że jest ich jednak sporo - np. że na obrzeżach Drogi Mlecznej krążą setki czarnych dziur. Mechanizm ich powstawania i rozmieszczenia wydaje sie jednak troche złożony.
www.astrovision.pl/index.php?post=860

[pomruk]

Dodajmy, że projekt OGLE zaobserwował raz mikrosoczewkowanie, które można przypisać "swobodnej" czarnej dziurze, wolno płynącej w naszej Galaktyce.
arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0108/0108312v1.pdf

[pomruk]

asteroida2 napisał:

> Całkiem niezły artykuł. Trochę dziwi tylko ten kolorowy rysunek, pod którym jes
> t napisane:
> "fot. Chandra X-Ray Observatory, NASA"
>
A co do rysunku, to oryginalna fotografia Chandry wyglada tak:

[hassprediger]

pomruk napisał:

> asteroida2 napisał:
>
> > Całkiem niezły artykuł. Trochę dziwi tylko ten kolorowy rysunek, pod któr
> ym jes
> > t napisane:
> > "fot. Chandra X-Ray Observatory, NASA"
> >
> A co do rysunku, to oryginalna fotografia Chandry wyglada tak:
>
>

[pomruk]

Dlatego takie "marne" bo w przypadku Cyg X-1 nie ma co oglądać :) W tym sensie, że z naszego punktu widzenia jest to źródło punktowe - to co widzimy na zdjeciu to częściowo promienie X rozproszone w materii międzygwiezdnej, a częściowo efekt aparaturowy.
Żródło promieni X to tutaj obszar o promieniu nie większym niż 15 000 km zaledwie. co wiecej, wyrzucane z obszaru akrecji stugi (jety) słabo promieniują, głównie dlatego, że nie mają z czym oddziaływać.

Dlatego też optyczny obraz jest bardzo nieciekawy - to zdjecie naziemne, najjaśniejsza gwiazda w srodku to błękitny olbrzym który tworzy parę z czarną dziurą:



W przypadku Mgławicy Kraba natomiast źródło rentgenowskie znajduje się w gęstej mgławicy utworzonej podczas eksplozji supernowej. Wyrzucane przeź źrodło jety oddziaływują silnie i z gęstą materią i z zewnętrznym polem magnetycznym, które we wnętrzu Kraba jest dość silne. Wszystko to daje dość spektakularne efekty, szybko zmienne na dodatek (widać zmiany już w odstępie kilkudniowym!).
Pulsar Kraba nie ma kilku lat św. średnicy, to mgławica wewnątrz której leży, ma 11lat św. średnicy.
Skale zdjęć są całkowicie różne:
chandra.harvard.edu/photo/2009/cygx1/cygx1_scale.jpg
chandra.harvard.edu/photo/2002/0052/CrabMovie_scale.jpg

[petrucchio]

pomruk napisał:

> Pulsar Kraba nie ma kilku lat św. średnicy, to mgławica wewnątrz której leży, m
> a 11lat św. średnicy.

Średnica samego pulsara (gwiazdy neutronowej) wynosi 25-30 km. Natomiast mgławica to jeden z piękniejszych widoków z kolekcji Hubble'a:

Pardon, tak lepiej:

[petrucchio]

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Crab_Nebula.jpg

[hassprediger]

pomruk napisał:

> Dlatego takie "marne" bo w przypadku Cyg X-1 nie ma co oglądać :) W tym sensie,
> że z naszego punktu widzenia jest to źródło punktowe - to co widzimy na zdjeci
> u to częściowo promienie X rozproszone w materii międzygwiezdnej, a częściowo e
> fekt aparaturowy.
> Żródło promieni X to tutaj obszar o promieniu nie większym niż 15 000 km zaledw
> ie. co wiecej, wyrzucane z obszaru akrecji stugi (jety) słabo promieniują, głów
> nie dlatego, że nie mają z czym oddziaływać.
>
> Dlatego też optyczny obraz jest bardzo nieciekawy - to zdjecie naziemne, najjaś
> niejsza gwiazda w srodku to błękitny olbrzym który tworzy parę z czarną dziurą:
>
>
>

[pomruk]

Rzeczywiscie, piękne zdjecie o dużej rozdzielczości. Ale i tak nie widac wokół błękitnego nadolbrzyma niczego ciekawego. Widać natomiast (rzeczywiście!) tarczę samego nadolbrzyma. Srednica tej gwiazdy to wg różnych modeli około 16-18 średnic Słonca, co dawałoby 22-25 mln km. Gwiazda wydaje się na zdjeciu nawet mała, może uchwycono również (niezalżnie od rozmycia obrazu) pociemnienie brzegowe?
Jeśli chodzi o kształt gwiazdy, to wyczytałem w jakimś źródle, że jej blask zmienia sie przy obrocie o około 0.06 magnitudo, a więc nieco mniej niż 6%. Wskazywałoby to na niewielkie wybrzuszenie wywołane pływami, na zdjeciu o tej rozdzielczości niezauważalne.
O rozmiarach w osobnym poście.

ps. Cygnus X-1 w nowym świetle

[hassprediger]

pomruk napisał:

>
> W przypadku Mgławicy Kraba natomiast źródło rentgenowskie znajduje się w gęstej
> mgławicy utworzonej podczas eksplozji supernowej. Wyrzucane przeź źrodło jety
> oddziaływują silnie i z gęstą materią i z zewnętrznym polem magnetycznym, które
> we wnętrzu Kraba jest dość silne. Wszystko to daje dość spektakularne efekty,
> szybko zmienne na dodatek (widać zmiany już w odstępie kilkudniowym!).
> Pulsar Kraba nie ma kilku lat św. średnicy, to mgławica wewnątrz której leży, m
> a 11lat św. średnicy.
> Skale zdjęć są całkowicie różne:
> chandra.harvard.edu/photo/2009/cygx1/cygx1_scale.jpg
> chandra.harvard.edu/photo/2002/0052/CrabMovie_scale.jpg


No dobrze ale te minuty? czy sekundy? łuku, bo nie jestem w tym biegły, to ile to jest w latach świetlnych? Mgławica Kraba to chyba 6 minut = 1/5 średnicy Księżyca, gdyby to było w świetle widzialnym jedno i drugie powinno być widoczne gołym okiem, a na pewno przez lornetkę (rentgenowską ;).

[hassprediger]

No jeszcze raz jednoznaczniej wydawało mi się, że wielkość w w minutach łuku itd. to wielkość pozorna widoczna z Ziemi (względem Ziemi) czyli coś co jest oddalone 6000 lat świetlnych i ma wielkość 1 minuty faktycznie ma 2 lata świetlne, gdyby było w odległości Księżyca miałoby tylko ok. 100km średnicy. (wartości przybliżone)

[pomruk]

Sorry, że nie podałem dokładniej. 1,5 minuty kątowej, zaznaczone na górnym zdjęciu odpowiada w odległości 6070 lat św. rozmiarom liniowym ok. 2,6 roku św. Jest to więc bardzo "szerokie" ujęcie. Najwyraźniej "węższe" nie ukazuje nic zasadniczo nowego, żadnej ciekawej struktury, tylko ropraszanie promieni X na kosmicznym pyle.
W przypadku mgławicy Krab 18 sekund kątowych zaznaczone na dolnym zdjęciu odpowiada w odległosci 6300 lat św. rozmiarom liniowym ok. 0,55 roku św.

[hassprediger]

pomruk napisał:

> Sorry, że nie podałem dokładniej. 1,5 minuty kątowej, zaznaczone na górnym zdję
> ciu odpowiada w odległości 6070 lat św. rozmiarom liniowym ok. 2,6 roku św. Jes
> t to więc bardzo "szerokie" ujęcie. Najwyraźniej "węższe" nie ukazuje nic zasad
> niczo nowego, żadnej ciekawej struktury, tylko ropraszanie promieni X na kosmic
> znym pyle.
> W przypadku mgławicy Krab 18 sekund kątowych zaznaczone na dolnym zdjęciu odpow
> iada w odległosci 6300 lat św. rozmiarom liniowym ok. 0,55 roku św.

Tu jest podobna skala może stąd kołatało mi się te 2 lata światła = 1 arcmin ten + pod strukturą "jaja" to właśnie Cygnus X-1 "jajo" jest wielkości mgławicy Krab, może coś z tego wynika, w wielkiej skali Cygnus X-1 jest jednak ciekawy, ta mizeria skali w świetle widzialnym jest jednak dość zaskakująca.