Cygnus X-1 upptäcktes 1964 av en forskargrupp ledd
av Riccardo Giacconi (nobelpristagare 2002). Det är en av de starkast och bäst
undersökta röntgenstrålkällorna som kan observeras från jorden. Systemet kan
enklast beskrivas som två "döda" stjärnor. En större stjärna har
kollapsat under sin egen tyngd och gravitationen har blivit så stark
att elektromagnetisk strålning (bl.a. ljus) inte kan ta sig ifrån dess yta. Ett
svart hål har bildats eller neutronstjärna som det även kallas.
Allmän relativitetsteori (liksom de flesta modeller
om gravitation) säger inte bara att svarta hål kan uppstå närhelst tillräckligt
stor mängd materia packas på en viss plats genom ett skeende som kallas
gravitationskollaps. När massan inom regionen ökar deformeras rumtiden omkring
den allt mer. När flykthastigheten på ett visst avstånd från centrum ökat till
ljushastigheten formas en händelsehorisont inom vilken materia oundvikligen
måste kollapsa in mot en enda punkt och en singularitet uppstår.
Stjärnor ( i slutet av sin tid då bränslet i dem börjar sina) med en kvarvarande kärna som är mindre än 1,4 solmassor blir vanligen vita dvärgar stjärnor med en kvarvarande massa på 2–4 solmassor och de kan möjligen även bli kvarkstjärnor (obs kvarkstjärnor är en teori och har aldrig bevisats existera mer än i teorin).
Stjärnor stora nog att lämna en rest på över 4 solmassor blir svarta hål och än större slutar som en supernova.
Cygnus X-1 har aldrig observerats direkt men blev
det första objektet som identifierades som ett svart hål med en stjärnmassas
storlek mätt utifrån sin röntgenstrålning. Nya observationer av det svarta
hålstjärnparet Cygnus X-1 visar att det svarta hålet väger ungefär 21 gånger så
mycket som solen vilket innebär enligt nya rön nästan 1,5 gånger tyngre än
tidigare uppskattning. Den uppdaterade massan får astronomer att tänka om när
det gäller hur svarta hålbildande stjärnor utvecklas Astronomer fick en ny titt
på Cygnus X-1 med hjälp av Very Long Baseline Array, eller VLBA. Detta nätverk
av 10 radioteleskop sträcker sig över hela USA, från Hawaii till Jungfruöarna
och tillsammans bildar de ett radioteleskopsökfält av en kontinents storlek.
År 2016
spårade VLBA att material utgick ur
Cygnus X-1:s svarta hål i sex dagar (den tid det tog för det svarta hålet och
dess följeslagare att kretsa runt varandra en gång). Dessa observationer gav en
tydlig bild av hur det svarta hålets position i rymden skiftade beroende på var
det fanns i sin omloppsbana. Det hjälpte i sin tur forskare att förfina det
uppskattade avståndet till Cygnus X-1. Cygnus X-1 kretsar runt HDE 226868 /en
blå jättestjärna) på cirka 0,2 AU avstånd med en omloppstid på 5,6 dygn. Röntgenstrålningen
från Cygnus X-1 uppkommer när materia från den blå jättestjärnans
massutkastningar krossas av Cygnus X-1:s kraftiga gravitation och dras in i det svarta hålet.
De nya observationerna tyder på att Cygnus X-1 är
cirka 7200 ljusår från jorden snarare än den tidigare uppskattningen på cirka 6
000 ljusår. Detta innebär att stjärnan i Cygnus X-1 är ännu ljusare och större än vad astronomerna ansåg tidigare. Det svarta hålet måste också vara
mer massivt än tidigare antagits för att förklara dess gravitationseffekt på en
så massiv stjärna som den blå jätten HDE 226868. Det svarta hålet väger cirka
21,2 solar betydligt mer än de tidigare uppskattade 14,8 solmassorna, säger
forskarna i dag.
Denna bild ovan från vikipedia togs i röntgenljus av Cygnus
X-1 togs av ett ballongburet teleskop, High Energy Replicated Optics
HERO-projektet. Cygnus X-1 finns i riktning mot stjärnbilden Svanen 6 000 ljusår från Solen.
