Dziļi Cygnus zvaigznāja centrā gulbis atrodas citādi neredzams objekts ar nosaukumu Cygnus X-1. Tās nosaukums cēlies no fakta, ka tas bija pirmais galaktisko rentgena avots, kāds jebkad atklāts. Tā atklāšana notika aukstā kara laikā starp ASV un Padomju Savienību, kad skanošās raķetes virs Zemes atmosfēras sāka nest rentgenstaru jutīgus instrumentus. Ne tikai astronomi vēlējās atrast šos avotus, bet arī bija svarīgi atšķirt kosmosā notiekošos lielās enerģijas notikumus no iespējamiem ienākošo raķešu izraisītiem notikumiem. Tā, 1964. gadā, pakāpās virkne raķešu, un pirmais atklājums bija šis noslēpumainais objekts Cygnus. Tas bija ļoti spēcīgs rentgena staros, bet nebija redzama apgaismojuma ekvivalenta. Kas tas varētu būt?
Sērija Cygnus X-1
Cygnus X-1 atklāšana bija liels solis rentgenstaru astronomijā. Kad labākie instrumenti tika pagriezti, lai apskatītu Cygnus X-1, astronomi sāka labi izjust, kas tas varētu būt. Tas izstaro arī dabā sastopamu radio signāli, kas astronomiem palīdzēja precīzi noskaidrot, kur atradās avots. Šķita, ka tas ir ļoti tuvu zvaigznei ar nosaukumu HDE 226868. Tomēr tas nebija rentgena un radio izstarošanas avots. Tas nebija pietiekami karsts, lai radītu tik spēcīgu starojumu. Tātad, tur vajadzēja būt kaut kam citam. Kaut kas masīvs un spēcīgs. Bet kas?
Turpmākie novērojumi atklāja kaut ko pietiekami masīvu, lai būtu a zvaigžņu melnais caurums riņķo apkārt sistēmai ar zilu supergiant zvaigzni. Pati sistēma varētu būt apmēram piecus miljardus gadu veca, kas ir apmēram pareizais vecums, lai 40 saules enerģijas masu zvaigzne varētu dzīvot, zaudēt lielu daļu savas masas un pēc tam sabrukt, veidojot melno caurumu. Apstarojums, visticamāk, nāk no sprauslu pāra, kas iziet no melnā cauruma - kas būtu pietiekami spēcīgs, lai izstarotu spēcīgus rentgena un radio signālus.
Cygnus X-1 īpatnība
Astronomi sauc Cygnus X-1 par galaktisko rentgena avotu un raksturo objektu kā lielas masas rentgena bināro sistēmu. Tas vienkārši nozīmē, ka ir divi objekti (bināri), kas riņķo ap kopēju masas centru. Ap melno caurumu, kas sakarst līdz īpaši augstām temperatūrām, diskā ir ļoti daudz materiālu, kas rada rentgenstari. Sprauslas pārvadā materiālu no melnā cauruma reģiona ar ļoti lielu ātrumu.
Interesanti, ka astronomi arī domā par Cygnus X-1 sistēmu kā mikrokvazāru. Tas nozīmē, ka tam ir daudz kopīgu īpašību ar kvazāriem (saīsināti kvazi-zvaigžņu radio avotiem). Tie ir kompakti, masīvi un ļoti spilgti rentgena staros. Kvazāri ir redzami visā Visumā un tiek uzskatīti par ļoti aktīviem galaktikas kodoliem ar supermasīviem melnajiem caurumiem. Mikrokvazars ir arī ļoti kompakts, taču daudz mazāks, un spilgts arī rentgena staros.
Kā izveidot līdzīgu objektu
Cygnus X-1 izveidošana notika zvaigžņu grupā, ko sauc par OB3 asociāciju. Tās ir diezgan jaunas, bet ļoti masīvas zvaigznes. Viņi dzīvo īsu mūžu un var atstāt aiz sevis skaistus un intriģējošus objektus, piemēram, supernova paliekas vai melnie caurumi. Zvaigzne, kas sistēmā izveidoja melno caurumu, tiek saukta par “priekšteča” zvaigzni, un, iespējams, pirms tā kļuva par melno caurumu, tā varēja zaudēt pat trīs ceturtdaļas no savas masas. Pēc tam sistēmā esošais materiāls sāka riņķot, un to ievilka melnā cauruma smagums. Kustoties akrācijas diskā, to silda berze un magnētiskā lauka aktivitāte. Šī darbība liek izdalīt rentgena starus. Dažu materiālu sadala strūklās, kuras arī tiek pārkarsētas. Tie izdala radio izstarojumus.
Mākoņa un strūklu darbību dēļ signāli īsā laika posmā var svārstīties (pulsēt). Šīs misijas un pulsācijas bija tas, kas piesaistīja uzmanību astronomi. Turklāt zvaigzne pavadone zaudē svaru arī caur savu zvaigžņu vēju. Šis materiāls nokļūst akrecijas diskā ap melno caurumu, pievienojot sarežģītas darbības, kas notiek sistēmā.
Astronomi turpina pētīt Cygnus X-1, lai uzzinātu vairāk par tā pagātni un nākotni. Tas ir aizraujošs piemērs tam, kā zvaigznes un to evolūcija var radīt dīvainus un brīnišķīgus jaunus objektus, kas dod norādes uz to eksistenci kosmosa gaismas gadu laikā.