Čeští vědci se podílí na průlomovém výzkumu takzvané rentgenové dvojhvězdy. Jde o jeden z nejenergetičtějších úkazů ve vesmíru. Dvojhvězdy jsou složené z normální hvězdy a černé díry nebo neutronové hvězdy, která z té normální nasává materiál. Mezi první objevené patří Cygnus X-3, který astronomové našli v souhvězdí labutě. Díky novodobé technologii družice Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) dokázali vědci zjistit, odkud pochází jasné světlo z této dvojhvězdy. ČTK o tom informoval Pavel Suchan z Astronomického ústavu Akademie věd ČR.
Systém Cygnus X-3 je od počátku 70. let minulého století známý svou schopností krátkodobě zjasnit jako jeden z nejintenzivnějších rádiových zdrojů na obloze, avšak za několik dní pohasnout nebo zcela zmizet. Mnoho vědců se od té doby pokoušelo pochopit povahu tohoto úkazu. V roce 1973 ho astronom R. M. Hjellming nazval astronomickou hádankou Cygnus X-3.
Průlom v pochopení systému rentgenové dvojhvězdy přinesla družice IXPE, která je pilotním projektem kosmických agentur NASA a italské ASI. Podle Alexandry Veledinové, vědecké pracovnice na finské Univerzitě v Turku a hlavní autorky studie, umožnilo měření rentgenové polarizace nahlédnout do hmoty tvořící nejbližší okolí černé díry.
„Zjistili jsme, že kompaktní objekt je obklopen obálkou z husté neprůhledné hmoty. Světlo, které pozorujeme, je odrazem od vnitřních stěn trychtýře tvořeného okolním plynem, který připomíná zmrzlinový pohár se zrcadlovým vnitřkem,“ uvedla Veledinová.
Díky tomuto zjištění identifikují astronomové Cygnus X-3 jako člena třídy ultra-jasných rentgenových zdrojů. Spotřebovává hmotu tak obrovským tempem, že černá díra nestíhá pohltit všechen materiál padající do ní ze sousední hvězdy, a tak se jeho část vyvrhuje směrem ven.
„Ultra-jasné rentgenové zdroje jsou obvykle pozorovány jako zářivé skvrny na snímcích vzdálených galaxií, přičemž jejich emise jsou zesíleny fokusačním efektem okolního trychtýře kompaktního objektu, který působí podobně jako megafon,“ řekl Juri Poutanen, spoluautor výzkumu.
Do roku 2021 bylo možné zkoumat rentgenové světlo z vesmíru prakticky jen pomocí spektrální analýzy. IXPE je však jedním z prvních detektorů rentgenové polarizace. Umožňuje astronomům zcela nový pohled do vysoko-energetických objektů.
Vědecká publikace otevírá prostor pro další studium tohoto silného kosmického záření a nabízí příležitosti k detailnímu výzkumu extrémního pohlcování hmoty, dodal Suchan.
