أطلق فريق دولي تلسكوب XL-Calibur على متن بالون في يوليو 2024 لمراقبة Cygnus X-1، مقدمًا أدق قياس حتى الآن لاستقامة أشعة إكس الصلبة. تكشف هذه النتائج تفاصيل عن المادة الساخنة جدًا حول الثقب الأسود. جمع البعث أيضًا بيانات من نبضان القشرة، مما يمثل اختراقات فنية في علم فلك أشعة إكس.
علماء من جامعة واشنطن في سانت لويس وشركاء دوليون طيروا تلسكوب XL-Calibur المحمول بالبالون عبر نصف الكرة الشمالي في يوليو 2024، من السويد إلى كندا. استهدف الجهاز Cygnus X-1، ثقب أسود على بعد حوالي 7000 سنة ضوئية، لقياس استقامة أشعة إكس الصلبة. تصف الاستقامة اتجاه الاهتزازات الكهرومغناطيسية، مقدمة أدلة على شكل وسلوك الغاز الساخن للغاية والحطام الدوار بسرعات عالية حول الثقب الأسود.
الملاحظات، المفصلة في ورقة حديثة في The Astrophysical Journal، تمثل أدق قياس لاستقامة أشعة إكس الصلبة لـCygnus X-1 حتى الآن. شرح إفرايم غاو، طالب دراسات عليا في جامعة واشنطن، قيمة هذا النهج: «إذا حاولنا العثور على Cyg X-1 في السماء، سنكون نبحث عن نقطة صغيرة جدًا من ضوء أشعة إكس. لذا فإن الاستقامة مفيدة لمعرفة كل ما يحدث حول الثقب الأسود عندما لا نستطيع التقاط صور عادية من الأرض».
خلال الرحلة، جمع XL-Calibur أيضًا بيانات من نبضان القشرة وغبار الرياح المحيط به، مصدر أشعة إكس ساطع وثابت. قال هنريك كرافچينسكي، المحقق الرئيسي للمشروع وأستاذ في جامعة واشنطن: «ستستخدم الملاحظات التي قمنا بها من قبل العلماء لاختبار محاكيات حاسوبية أكثر واقعية وحديثة للعمليات الفيزيائية القريبة من الثقب الأسود».
حقق البعث معالم فنية متعددة، مؤكدًا تصميم التلسكوب. قال مارك بيرس، شريك من معهد KTH Royal Institute of Technology في السويد: «ملاحظاتنا لـCrab وCyg X-1 تظهر بوضوح أن تصميم XL-Calibur سليم. آمل كثيرًا أن نبني الآن على هذه النجاحات برحلات بالون جديدة».
في المستقبل، يخطط الفريق لإطلاق آخر من القطب الجنوبي في 2027 لدراسة المزيد من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. أضاف كرافچينسكي: «مع بيانات أقمار NASA مثل IXPE، قد نملك قريبًا معلومات كافية لحل أسئلة طويلة الأمد حول فيزياء الثقوب السوداء في السنوات القليلة القادمة».
يشارك الجهد مؤسسات مثل جامعة واشنطن، وجامعة نيو هامبشاير، وجامعة أوساكا، ومركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لـNASA، بدعم من منح NASA المتنوعة.