Uma equipa internacional lançou o telescópio XL-Calibur num balão em julho de 2024 para observar Cygnus X-1, fornecendo a medição mais precisa até agora da sua polarização de raios X duros. Estas descobertas revelam detalhes sobre o material superaquecido à volta do buraco negro. A missão também recolheu dados do pulsar do Caranguejo, marcando avanços técnicos na astronomia de raios X.
Cientistas da Washington University in St. Louis e colaboradores internacionais voaram o telescópio XL-Calibur transportado por balão através do Hemisfério Norte em julho de 2024, da Suécia ao Canadá. O instrumento visou Cygnus X-1, um buraco negro a cerca de 7.000 anos-luz de distância, para medir a polarização dos seus raios X duros. A polarização descreve a orientação das vibrações eletromagnéticas, oferecendo pistas sobre a forma e o comportamento do gás extremamente quente e detritos que rodopiam a altas velocidades à volta do buraco negro.
As observações, detalhadas num artigo recente no The Astrophysical Journal, representam a medição mais precisa da polarização de raios X duros de Cygnus X-1 até à data. Ephraim Gau, estudante de pós-graduação na Washington University, explicou o valor desta abordagem: «Se tentarmos encontrar Cyg X-1 no céu, estaríamos à procura de um ponto minúsculo de luz de raios X. A polarização é assim útil para aprender tudo o que acontece à volta do buraco negro quando não podemos tirar fotos normais da Terra».
Durante o voo, o XL-Calibur também recolheu dados do pulsar do Caranguejo e da sua nebulosa de vento circundante, uma fonte de raios X brilhante e estável. Henric Krawczynski, investigador principal do projeto e professor na Washington University, observou: «As observações que fizemos serão usadas pelos cientistas para testar simulações informáticas cada vez mais realistas e de última geração de processos físicos próximos do buraco negro».
A missão alcançou múltiplos marcos técnicos, validando o design do telescópio. Mark Pearce, colaborador do KTH Royal Institute of Technology na Suécia, disse: «As nossas observações do Crab e Cyg X-1 mostram claramente que o design do XL-Calibur é sólido. Espero muito que possamos agora construir sobre estes sucessos com novos voos de balão».
Olhando para o futuro, a equipa planeia outro lançamento da Antártida em 2027 para estudar mais buracos negros e estrelas de neutrons. Krawczynski acrescentou: «Combinados com os dados de satélites da NASA como o IXPE, poderemos em breve ter informação suficiente para resolver questões de longa data sobre a física dos buracos negros nos próximos anos».
O esforço envolve instituições incluindo a Washington University, a University of New Hampshire, a Osaka University e o Goddard Space Flight Center da NASA, apoiado por várias subvenções da NASA.