Znany badaczom od 1966 roku, Cygnus X-3 jest jednym z tzw. mikrokwazarów. Obiekt ten znajduje się w naszej własnej galaktyce i tworzy część gwiazdozbioru Łabędzia, dlatego stanowi wielkie wyzwanie dla astronomów. W ramach ostatnich wysiłków poświęconych jego zaskakująco wysokiej jasności, członkowie zespołu badawczego wykorzystali możliwości obserwatorium IXPE.
Czytaj też: Tajemnicza struktura daje gwiazdom nieśmiertelność. Co się dzieje w Drodze Mlecznej?
Wyniki przeprowadzonych analiz są dostępne na łamach Nature Astronomy. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, że ten całkiem nieodległy układ podwójny zawiera masywną gwiazdę i najprawdopodobniej czarną dziurę. Wspólnie tworzą one źródło bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Biorąc pod uwagę fakt, iż mówimy o mikrokwazarze, to jego wysoka jasność spędzała naukowcom sen z powiek.
Emisje pochodzące z tego układu – oddalonego o około 24 000 lat świetlnych od Ziemi – zostały wykryte w latach 70. XX wieku. Wtedy to astronomowie dostrzegli bardzo silne dżety, czyli strumienie rozgrzanego gazu przemieszczające się z prędkością bliską prędkości światła. Były one wystrzeliwane z Cygnus X-3, a emisje te trwały kilka dni, po czym ustawały na pewien czas.
Obiekt znany jako Cygnus X-3 jest jednym z tzw. mikrokwazarów. Dzieli go od nas odległość około 24 000 lat świetlnych
Sytuację utrudniał fakt, że tego układu nie dało się obserwować w świetle widzialny. Dopiero wraz z rozwojem technologii pozwalających na prowadzenie obserwacji w podczerwieni czy promieniach rentgenowskich doszło do upragnionego przełomu. Astronomowie zdali sobie sprawę, iż chodzi o rentgenowski układ podwójny, w którym materia przechodzi od masywnej gwiazdy do zwartego obiektu krążącego wraz z nią wokół grawitacyjnego środka.
Zdaniem badaczy tym drugim obiektem jest gwiazda neutronowa bądź czarna dziura mająca około pięciu mas Słońca. Z kolei jej towarzyszka jest jedną z tzw. gwiazd Wolfa-Rayeta, która zrzuca z siebie ogromne ilości materii zasilającej dysk akrecyjny wokół tamtejszej czarnej dziury. Wciąż nie wyjaśniało to jednak kwestii zaskakująco wysokiej jasności Cygnus X-3. Z zagadką raz na zawsze postanowili uporać się przedstawiciele Uniwersytetu w Turku.
Czytaj też: FRB to jedne z najbardziej tajemniczych sygnałów we wszechświecie. Naukowcy wyjaśnią ich zadziwiającą cechę
Jak wyjaśniają, ich badania wykazały, że zwarty obiekt, zapewne będący czarną dziurą, jest otoczony powłoką z gęstej, nieprzezroczystej materii. Obserwowane światło, które odpowiada za tę zaskakującą jasność, jest odbiciem od wewnętrznych ścian lejkowatej struktury. Owe ściany składają się z gazu, a astronomowie porównują całą strukturę do kubka z lustrzanym wnętrzem.
Dzięki obserwacjom w wykonaniu IXPE astronomowie doszli do wniosku, że kiedy Cygnus X-3 doświadcza największych ilości opadającej materii, to stopień polaryzacji osiąga 24,9%. Kiedy sytuacja się zmienia, wskaźnik polaryzacji spada natomiast do 10,4%. Jaki z tego wniosek? Najwyraźniej struktura lejka zmienia się w reakcji na większą lub mniejszą ilość opadającej materii.