Tim internasional meluncurkan teleskop XL-Calibur dengan balon pada Juli 2024 untuk mengamati Cygnus X-1, memberikan pengukuran paling akurat sejauh ini terhadap polarisasi sinar-X kerasnya. Temuan ini mengungkap detail tentang material superpanas di sekitar lubang hitam. Misi ini juga mengumpulkan data dari pulsar Kepiting, menandai terobosan teknis dalam astronomi sinar-X.
Para ilmuwan dari Washington University in St. Louis dan kolaborator internasional menerbangkan teleskop XL-Calibur berbasis balon melintasi Hemisfer Utara pada Juli 2024, dari Swedia ke Kanada. Instrumen ini menargetkan Cygnus X-1, sebuah lubang hitam sekitar 7.000 tahun cahaya jauhnya, untuk mengukur polarisasi sinar-X kerasnya. Polarisasi menggambarkan orientasi getaran elektromagnetik, memberikan petunjuk tentang bentuk dan perilaku gas sangat panas serta puing-puing yang berputar dengan kecepatan tinggi di sekitar lubang hitam.
Pengamatan tersebut, yang dirinci dalam makalah terbaru di The Astrophysical Journal, merupakan pengukuran paling tepat terhadap polarisasi sinar-X keras Cygnus X-1 hingga saat ini. Ephraim Gau, mahasiswa pascasarjana di Washington University, menjelaskan nilai pendekatan ini: "Jika kita mencoba mencari Cyg X-1 di langit, kita akan mencari titik cahaya sinar-X yang sangat kecil. Polarisasi sehingga berguna untuk mempelajari semua hal yang terjadi di sekitar lubang hitam ketika kita tidak bisa mengambil gambar biasa dari Bumi."
Selama penerbangan, XL-Calibur juga mengumpulkan data dari pulsar Kepiting dan nebula angin di sekitarnya, sumber sinar-X yang terang dan stabil. Henric Krawczynski, peneliti utama proyek dan profesor di Washington University, mencatat: "Pengamatan yang kami lakukan akan digunakan oleh para ilmuwan untuk menguji simulasi komputer yang semakin realistis dan mutakhir dari proses fisik di dekat lubang hitam."
Misi ini mencapai beberapa tonggak teknis, memvalidasi desain teleskop. Mark Pearce, kolaborator dari KTH Royal Institute of Technology di Swedia, mengatakan: "Pengamatan kami terhadap Crab dan Cyg X-1 dengan jelas menunjukkan bahwa desain XL-Calibur solid. Saya sangat berharap kita sekarang dapat membangun kesuksesan ini dengan penerbangan balon baru."
Menuju masa depan, tim berencana meluncurkan lagi dari Antartika pada 2027 untuk mempelajari lebih banyak lubang hitam dan bintang neutron. Krawczynski menambahkan: "Dikombinasikan dengan data dari satelit NASA seperti IXPE, kita mungkin segera memiliki cukup informasi untuk menyelesaikan pertanyaan lama tentang fisika lubang hitam dalam beberapa tahun mendatang."
Upaya ini melibatkan institusi termasuk Washington University, University of New Hampshire, Osaka University, dan Goddard Space Flight Center NASA, didukung oleh berbagai hibah NASA.