Syvän sydämessä Cygnuksen yhdistelmän sydämessä joutsenella on muuten näkymätön esine nimeltään Cygnus X-1. Sen nimi tulee siitä tosiasiasta, että se oli ensimmäinen galaktinen röntgenlähde, joka koskaan löydettiin. Sen havaitseminen tapahtui Yhdysvaltojen ja Neuvostoliiton välisen kylmän sodan aikana, kun soivat raketit alkoivat kantaa röntgenherkkiä instrumentteja maan ilmakehän yläpuolelle. Tähtitieteilijät eivät vain halunneet löytää näitä lähteitä, mutta oli myös tärkeää erottaa avaruuden korkeaenergiatapahtumat tulevien ohjusten aiheuttamista todennäköisistä tapahtumista. Joten, vuonna 1964, joukko raketteja nousi, ja ensimmäinen havaitseminen oli tämä salaperäinen esine Cygnuksessa. Se oli erittäin vahva röntgensäteissä, mutta näkyvän valon vastinetta ei ollut. Mitä se voisi olla?
Alkuperäinen Cygnus X-1
Cygnus X-1: n löytö oli iso askel röntgentähdissä. Kun parempia instrumentteja käännettiin katsomaan Cygnus X-1: tä, tähtitieteilijät alkoivat saada hyvän tunteen siitä, mikä se voisi olla. Se päästää myös luonnossa esiintyviin
radiosignaalit, joka auttoi tähtitieteilijöitä selvittämään tarkalleen missä lähde oli. Se näytti olevan hyvin lähellä HDE 226868 -nimistä tähteä. Se ei kuitenkaan ollut röntgen- ja radiopäästöjen lähde. Se ei ollut tarpeeksi kuuma tuottamaan niin voimakasta säteilyä. Joten siellä oli oltava jotain muuta. Jotain massiivista ja voimakasta. Mutta mitä?Lisähavainnot paljastivat jotain tarpeeksi massiivista ollakseen tähtien musta reikä kiertää järjestelmässä, jossa on sininen supergiantähti. Itse järjestelmä voisi olla noin viisi miljardia vuotta vanha, mikä on suunnilleen oikea ikä 40-aurinkoisen massatähden eläämiseen, menettää joukon massaaan ja romahtaa sitten mustan aukon muodostamiseksi. Säteily tulee todennäköisesti parista suihkukoneesta, joka ulottuu mustasta aukosta - joka olisi tarpeeksi voimakas lähettämään voimakkaita röntgen- ja radiosignaaleja.
Cygnus X-1: n ominainen luonne
Astronomit kutsuvat Cygnus X-1 -laitetta galaktiseksi röntgenlähteeksi ja kuvaavat objektia suuren massan röntgenbinaarijärjestelmänä. Tämä tarkoittaa yksinkertaisesti, että on olemassa kaksi objektia (binaarinen), jotka kiertävät yhteistä massakeskusta. Mustan aukon ympärillä olevassa levyssä on paljon materiaalia, joka kuumenee erittäin korkeisiin lämpötiloihin, mikä synnyttää röntgenkuvat. Suihkukoneet kuljettavat materiaalia pois mustan aukon alueelta erittäin suurella nopeudella.
Mielenkiintoista, että tähtitieteilijät ajattelevat myös Cygnus X-1 -järjestelmää mikrokvasaarina. Tämä tarkoittaa sitä, että sillä on monia ominaisuuksia, jotka ovat yhteisiä kvasaarien kanssa (lyhyt kvaasitähteä käyttäville radiolähteille). Nämä ovat kompakteja, massiivisia ja erittäin kirkkaita röntgenkuvat. Kvasaareja nähdään maailmankaikkeuden poikki, ja niiden ajatellaan olevan erittäin aktiivisia galaktisia ytimiä supermassiivisilla mustilla reikillä. Mikrokvaari on myös erittäin kompakti, mutta paljon pienempi ja myös kirkas röntgenkuvat.
Kuinka tehdä samanlainen esine
Cygnus X-1: n luominen tapahtui tähtiryhmässä, jota kutsutaan OB3-yhdistykseksi. Nämä ovat melko nuoria, mutta erittäin massiivisia tähtiä. He elävät lyhyen elämän ja voivat jättää taakse kauniita ja kiehtovia esineitä, kuten supernova jäännöksiä tai mustia reikiä. Tähti, joka loi järjestelmän mustan aukon, kutsutaan "esi-ikäväksi" tähdeksi ja se on ehkä menettänyt jopa kolme neljäsosaa massastaan ennen kuin siitä tuli musta aukko. Järjestelmässä oleva materiaali alkoi pyöriä ympäriinsä mustan aukon painovoiman vetämänä sisään. Kun se liikkuu lisäyslevyllä, sitä kuumennetaan kitkalla ja magneettikentän aktiivisuudella. Tämä toiminta saa sen lähettämään röntgenkuvat. Jotkut materiaalit jaotellaan suihkukoneisiin, jotka myös kuumennetaan. Ne lähettävät radiopäästöjä.
Pilvessä ja suihkukoneissa tapahtuvien toimien vuoksi signaalit voivat värähtää (sykkyä) lyhyen ajan. Nämä tehtävät ja pulsaatiot ovat kiinnittäneet huomion tähtitieteilijät. Lisäksi seuratähti menettää massaa myös tähtituulensa kautta. Tämä materiaali vedetään lisääntymislevylle mustan aukon ympärillä, mikä lisää järjestelmässä tapahtuvia monimutkaisia toimia.
Tähtitieteilijät jatkavat Cygnus X-1: n tutkimusta selvittääkseen sen menneisyyttä ja tulevaisuutta. Se on kiehtova esimerkki siitä, kuinka tähdet ja niiden evoluutio voivat luoda outoja ja ihania uusia esineitä, jotka antavat vihjeitä niiden olemassaololle avaruuden valovuosina.