Cygnus X-1: Het oplossen van een druk sterrenstelsel

Diep in het hart van het sterrenbeeld Cygnus ligt de zwaan een anders onzichtbaar object genaamd Cygnus X-1. De naam komt van het feit dat het de eerste galactische röntgenbron was die ooit is ontdekt. De detectie vond plaats tijdens de Koude Oorlog tussen de VS en de Sovjet-Unie toen sonderende raketten instrumenten voor röntgenstralen boven de atmosfeer van de aarde begonnen te dragen. Astronomen wilden niet alleen deze bronnen vinden, maar het was ook belangrijk om energierijke gebeurtenissen in de ruimte te onderscheiden van waarschijnlijke gebeurtenissen veroorzaakt door binnenkomende raketten. Dus in 1964 ging een reeks raketten omhoog en de eerste detectie was dit mysterieuze object in Cygnus. Het was erg sterk in röntgenstralen, maar er was geen zichtbaar licht tegenhanger. Wat kan het zijn?

De ontdekking van Cygnus X-1 was een grote stap in de röntgenastronomie. Toen betere instrumenten werden gebruikt om naar Cygnus X-1 te kijken, begonnen astronomen een goed gevoel te krijgen voor wat het zou kunnen zijn. Het stoot ook natuurlijk uit

Verdere observaties onthulden iets massief genoeg om een ​​te zijn stellair zwart gat draaien in een systeem met een blauwe superreus. Het systeem zelf zou ongeveer vijf miljard jaar oud kunnen zijn, wat ongeveer de juiste leeftijd is voor een ster van 40 zonsmassa om te leven, een massa te verliezen en dan in te storten om een ​​zwart gat te vormen. De straling komt waarschijnlijk van een paar stralen die uit het zwarte gat steken - die sterk genoeg zijn om sterke röntgen- en radiosignalen uit te zenden.

Astronomen noemen Cygnus X-1 een galactische röntgenbron en karakteriseren het object als een binair systeem met hoge massa. Dat betekent simpelweg dat er twee objecten (binair) in een gemeenschappelijk massamiddelpunt zijn. Er zit veel materiaal in een schijf rond het zwarte gat dat wordt verwarmd tot extreem hoge temperaturen, waardoor de röntgenstralen. De stralen voeren materiaal met een zeer hoge snelheid weg van het gebied met zwarte gaten.

Interessant is dat astronomen het Cygnus X-1-systeem ook als een microquasar beschouwen. Dit betekent dat het veel eigenschappen gemeen heeft met quasars (afkorting voor quasi-stellaire radiobronnen). Deze zijn compact, massief en zeer helder in röntgenstralen. Quasars worden vanuit het hele universum gezien en er wordt gedacht dat het zeer actieve galactische kernen zijn met superzware zwarte gaten. Een microquasar is ook erg compact, maar veel kleiner en ook helder in röntgenstralen.

De oprichting van Cygnus X-1 gebeurde in een groep sterren die een OB3-associatie wordt genoemd. Dit zijn vrij jonge maar zeer massieve sterren. Ze leven korte levens en kunnen mooie en intrigerende objecten achterlaten, zoals supernova overblijfselen of zwarte gaten. De ster die het zwarte gat in het systeem creëerde, wordt een "voorvader" -ster genoemd en heeft misschien wel driekwart van zijn massa verloren voordat hij een zwart gat werd. Het materiaal in het systeem begon toen rond te wervelen, aangetrokken door de zwaartekracht van het zwarte gat. Terwijl het in een accretieschijf beweegt, wordt het verwarmd door wrijving en magnetische veldactiviteit. Die actie veroorzaakt dat het röntgenstralen afgeeft. Sommige materialen worden in trechters geleid die ook oververhit zijn. Ze geven radiostraling af.

Door acties in de cloud en jets kunnen de signalen oscilleren (pulseren) gedurende korte tijdsperioden. Deze missies en pulsaties trokken de aandacht astronomen. Bovendien verliest de begeleidende ster ook massa door zijn stellaire wind. Dat materiaal wordt in de accretieschijf rond het zwarte gat getrokken, wat bijdraagt ​​aan de complexe acties die in het systeem plaatsvinden.

Astronomen blijven Cygnus X-1 bestuderen om meer te bepalen over het verleden en de toekomst. Het is een fascinerend voorbeeld van hoe sterren en hun evolutie vreemde en prachtige nieuwe objecten kunnen creëren die aanwijzingen geven over hun bestaan ​​in de lichtjaren van de ruimte.