天文学家的偏振图像显示了M87黑洞边缘的磁场

偏振光的超大分离的黑洞M87

在本艺术家在M87中的黑洞的偏振视图的概念中,线标记极化的取向,这与黑洞阴影周围的磁场有关。信贷:EHT协作

M87的新形象揭示了它在偏振光下看起来。

麻省理工学院Haystack天文台是组成事件视界望远镜(EHT)合作项目的13个利益相关机构之一,该项目制作了第一张a黑洞。EHT今天透露了M87 Galaxy中心的巨大物体的新视图:如何在偏振光下看起来。这是第一次天文学家能够测量极化,磁场的特征,这靠近黑洞的边缘。观察结果是解释M87 Galaxy如何偏离5500万光年,能够从其核心发射能量喷气机的关键。

Haystack研究科学家文森特·菲什说:“世界各地参与EHT合作的数百人,包括Haystack的科学家和工程师,都非常努力地研究磁场在形成黑洞周围射流中的作用。”磁场能否建立并控制强大的引力?我们的数据提供了答案。”

2019年4月10日,科学家释放了一个黑洞的第一个图像,揭示了一个带有深色中央区域的明亮环状结构 - 黑洞的阴影。从那时起,EHT协作已经深入了解了2017年收集的M87 Galaxy的核心上的超迹象对象的数据。他们透露了M87黑洞边缘的着名光环在环上偏振。

“天文学家已经获得了一种新的工具来研究黑洞的磁性,直接成像光的直接成像,”海水堆天文台的EHT成像工作组和研究科学家的协调员Kazunori Akiyama解释说。“这一卓越的壮举是由活动的壮举,通过多年的国际努力,在复杂信号处理的每一个阶段,从望远镜到图像中的每一个阶段开发最先进的技术。”

M87喷流和超大质量黑洞

艺术家的M87复合可视化和极化环。信用:由J. C. Algaba和I. Marti-Vidal创作的图像。

当它通过某些过滤器时,光变得极化,如偏振太阳镜的透镜,或者当它在被磁化的空间的热区域发射时。在相同的方式,偏振太阳镜仅从太阳光线传输电场的特定取向,天文学家可以通过使用望远镜安装在其望远镜中的偏振器来获得关于来自外部空间的光的电场取向的信息。具体地,极化允许天文学家映射在黑洞的内边缘处的磁场线。

“极化是天文学家用来探测宇宙中最极端环境之一的物理条件的强大工具。不仅可以提供线索磁场的强度和方向,而且还能秩序井然的那些领域,甚至是一些关于无形物质,是我们之间的材料和发射无线电波”麻省理工学院的主任科林·朗斯代尔说干草堆天文台视界和椅子的望远镜。

从M87的核心出现的能量和物质的明亮喷气机并从其中心延伸至少5,000个光年,是银河系最神秘和精力充沛的功能之一。靠近黑洞的边缘的大多数物质落在。然而,一些周围的颗粒在捕获之前逃脱了瞬间,并且以喷射的形式吹入空间。

天文学家依赖于不同模型的如何在黑洞附近的表现如何更好地理解这一过程。但是,他们仍然没有完全了解比星系的射手从其中心区域发射,这与太阳系一样小,或者与太阳系一样小,或者与黑洞有何关系。随着黑洞的新EHT图像及其偏光灯的阴影,天文学家第一次管理,将在黑洞外面的区域看,在那里流入并被排出的物质之间的相互作用正在发生。

观察结果提供了有关在黑洞外部的磁场结构的新信息。该团队发现,只有具有强磁化气体的理论模型,只能解释他们在活动地平线上看到的内容。

“新的偏振图像表明,强大的射流是由等离子体黑洞附近的对齐磁场流动,抵抗其强烈的引力拉动,“日本海滨天文台促进科学促进科学促进科学会的海外邮局莫里亚·莫里山解释道。

为了观测M87星系的中心,这项合作连接了世界各地的8架望远镜,其中包括阿尔玛位于智利北部的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(Atacama Large毫米/亚毫米阵列)和阿塔卡马探路者实验(Atacama Pathfinder Experiment)的APEX,创建了一个虚拟地球大小的望远镜EHT。EHT获得的分辨率令人印象深刻,相当于在月球表面测量一张信用卡的长度。

“Alma在整个过程中起着核心作用:它是集中的定位,将EHT阵列系在一起,它也是阵列中最敏感的望远镜,因此充分利用最重要的数据至关重要,”Geoff说船员,干草堆研究科学家。“此外,Alma Polarimetry分析的多年来的工作已经远远超过我们想象的。”


事件Horizo​​ n TeleScope(EHT)合作,谁制作了一个黑洞的第一款黑洞的形象,今天已经揭示了Messier 87 Galaxy中心的大量物体的新视图:它如何看待偏振光。这是第一次天文学家能够测量极化,磁场的特征,这靠近黑洞的边缘。此视频总结了发现。

该决议允许团队直接观察黑洞阴影和周围的光环,并用新的偏振光图像清晰地表明环被磁化。结果今天在两个单独的论文中发表天体物理学杂志通讯通过EHT合作。这项研究涉及了来自世界各地多个组织和大学的300多名研究人员。

第三篇论文,“来自阿尔玛的事件地平线望远镜目标的偏振特性”也发表在astrophysical杂志,由Radboud大学和荷兰的莱顿天文台,莱登观测所科学家Ciriaco Goddi领导,包括干草堆研究科学家杰夫船员和林恩马修斯,并以阿尔玛的数据为基础。

Goddi说:“ALMA数据是与2017年4月通过EHT(和GMVA)进行的VLBI观测同时获得的;从这个意义上说,它们是VLBI操作的“副产品”。ALMA数据对于校准、成像和解释EHT极化观测至关重要,为解释黑洞视界附近物质行为的理论模型提供了严格的约束。这些数据也提供了磁场结构的描述,沿着强大的相对论喷流延伸,远远超出了M87星系。来自EHT和ALMA的综合信息使科学家能够研究磁场的作用,从事件视界附近到远远超过M87星系的强大相对论喷流(在数千光年的尺度上)。”

船员增加了,“Alma在VLBI阵列的超高分辨率之间的分辨率桥接间隙,并用其他测量技术获得。结合,这种丰富的新偏光地数据应该让我们在理解这个迷人的物体方面取得进展。“

更多关于本研究:

参考:

“第一个M87视界望远镜的结果。VII。环的极化“通过Event Horizo​​ n TeleScope合作,Kazunori Akiyama,Juan Carlos Algaba,Antxon Alberdi,Walter Alef,Richard Anantua,Keiichi Asada,Rebecca Azulay,Anne-Kathrin Baczko,David Ball等,3月20日,3月24日,3月24日,astrophysical杂志
2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / abe71d

“第一个M87视界望远镜的结果。8“事件视界望远镜合作,Kazunori Akiyama, Juan Carlos Algaba, Antxon Alberdi, Walter Alef, Richard Anantua, Keiichi Asada, Rebecca Azulay, Anne-Kathrin Baczko, David Ball等,2021年3月24日,astrophysical杂志
DOI:10.3847 / 2041-8213 / abe4de

“Everijetric的Event Horizo​​ n望远镜目标来自Alma”的Ciriaco Goddi,IvánMartívidal,Hugo Messias,Geoffrey C. Bower,Avery E. Broderick,Jason Dexter,Daniel P. Marrone,Monika Moscibrodzka,Hiroshi Nagai,Juan Carlos Algaba等,等,24月24日,astrophysical杂志
2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / abee6a

更多的信息

EHT协作涉及来自非洲,亚洲,欧洲和南美洲的300多名研究人员。国际合作正在努力捕获通过创建虚拟地球大小的望远镜而获得的最详细的黑洞图像。通过相当大的国际投资支持,EHT将现有的望远镜与新颖系统联系起来 - 创建一个基本上的新仪器,具有尚未实现的最高角度分辨率。

涉及的单个望远镜有ALMA, APEX, IRAM 30米望远镜,IRAM NOEMA天文台,James Clerk Maxwell望远镜,大毫米望远镜,亚毫米阵列,亚毫米望远镜,南极望远镜,Kitt Peak望远镜,和格陵兰望远镜。

EHT联盟由13个利益相关者机构组成:中国科学院学术馆天文学和天文学研究所,亚利桑那大学,芝加哥大学,东亚天文台,歌德大学法兰克福,Institut de RadioStronomieMillimétrique,大毫米望远镜,Max Planck Institute用于射频天文学,MIT Haystack天文台,日本国家天文天文台,外围理论物理学研究所,拉德德大学和史密森天体物理天文台。

本文改编自事件视界望远镜的公告。

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