Sains

Gambar EHT baru mengungkapkan polarisasi yang tidak terduga membalik pada M87*

Pengamatan multi-tahun oleh teleskop horizon peristiwa telah mendeteksi perubahan pola polarisasi dalam lubang hitam supermasif. Teleskop juga dapat mempelajari lebih baik arah seberkas partikel sempit yang menembak keluar dari tepi lubang dengan kecepatan cahaya.

Kolaborasi Event Horizon Telescope (EHT) telah meluncurkan gambar baru yang terperinci dari lubang hitam supermasif di tengah Galaxy M87- dikenal sebagai M87*- mengungkapkan lingkungan yang dinamis dengan perubahan pola polarisasi di dekat lubang hitam. Selain itu, para ilmuwan menemukan tanda tangan pertama dari emisi jet yang diperluas di dekat pangkalan jet, yang terhubung ke cincin di sekitar M87*, dalam data EHT. Pengamatan baru ini, diterbitkan hari ini Astronomi & Astrofisika memberikan wawasan baru tentang bagaimana materi dan energi berperilaku di lingkungan ekstrem di sekitar lubang hitam.

Dinamis dan kompleks

Terletak sekitar 55 juta tahun cahaya dari Bumi, M87 menampung lubang hitam supermasif lebih dari enam miliar kali massa Matahari. EHT, jaringan global teleskop radio yang bertindak sebagai observatorium seukuran Bumi, pertama kali menangkap citra ikon dari bayangan lubang hitam M87 pada tahun 2019. Sekarang, dengan membandingkan pengamatan dari 2017, 2018, dan 2021, para ilmuwan telah mengambil langkah selanjutnya menuju mengungkap bagaimana medan magnet dekat perubahan lubang hitam dari waktu ke waktu.

'Yang luar biasa adalah bahwa sementara ukuran cincin tetap konsisten selama bertahun-tahun mengkonfirmasi bayangan lubang hitam yang diprediksi oleh teori Einstein-pola polarisasi berubah secara signifikan', kata Paul Tiede, seorang astronom di pusat astrofisika

Harvard & Smithsonian, dan co-lead dari studi baru ini. 'Ini memberi tahu kita bahwa plasma magnet yang berputar -putar di dekat horizon acara jauh dari statis; Ini dinamis dan kompleks, mendorong model teoretis kami ke batas. '

'Tahun demi tahun, kami meningkatkan EHT – dengan teleskop tambahan dan instrumentasi yang ditingkatkan, ide -ide baru untuk eksplorasi ilmiah, dan algoritma baru untuk mendapatkan lebih banyak dari data', tambah co -lead Michael Janssen, asisten profesor di Radboud University Nijmegen dan anggota Dewan Sains EHT. 'Untuk penelitian ini, semua faktor ini berkonspirasi dengan hasil ilmiah baru dan pertanyaan baru, yang tentunya akan membuat kita sibuk selama bertahun -tahun.'

Antara 2017 dan 2021, pola polarisasi membalik arah. Pada 2017, medan -medan magnet tampak berputar satu arah; Pada 2018, mereka menetap; dan pada tahun 2021, mereka terbalik, berputar arah yang berlawanan. Beberapa perubahan nyata dalam arah rotasi polarisasi ini dapat dipengaruhi oleh kombinasi struktur magnetik internal dan efek eksternal, seperti layar Faraday. Efek kumulatif dari bagaimana polarisasi ini berubah dari waktu ke waktu menunjukkan lingkungan yang berevolusi dan turbulen di mana medan magnet memainkan peran penting dalam mengatur bagaimana materi jatuh ke dalam lubang hitam dan bagaimana energi diluncurkan ke luar.

'Fakta bahwa pola polarisasi membalik arah dari 2017 hingga 2021 sama sekali tidak terduga', Paul Tiede menjelaskan. “Ini menantang model kami dan menunjukkan masih banyak yang kami masih belum mengerti di dekat cakrawala acara.”

Sera Markoff dari University of Amsterdam menambahkan: 'Berkat karya para ilmuwan Belanda, kami melihat sinar gamma meledak pada saat yang sama dengan rotasi polarisasi. Kita tahu bahwa medan magnet memainkan peran utama dalam mempercepat partikel yang dapat menyebabkan ledakan seperti itu, jadi ada kemungkinan bahwa rotasi terhubung ke ledakan ini. '

Teleskop baru

Yang terpenting, pengamatan EHT 2021 termasuk dua Telescopes-Kitt Peak baru di Arizona dan Noema di Prancis-yang meningkatkan sensitivitas dan kejelasan gambar array. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk membatasi, untuk pertama kalinya dengan EHT, arah emisi dari pangkal jet relativistik M87, seberok partikel energik yang meledak dari lubang hitam dengan kecepatan cahaya.

'Kalibrasi yang lebih baik telah menyebabkan peningkatan yang luar biasa dalam kualitas data dan kinerja array, dengan baseline pendek baru- antara Noema dan teleskop IRAM 30M, dan antara Kitt Peak dan SMT, memberikan kendala pertama pada rekan jet yang samar-samar', dan Canado Fellenberg, seorang rekan penyerang di Universitas Postdochyo) di University of Soreto) di University of Soreto) di University of Soretico Fleenerg, seorang Postdoctoral Rella di University of Soreto) di University of Soretico, dan Fonpocute di University Of University of Soreto) di University of Soretico, seorang Universitas Postdochooral di University of Instadochy Of University Of University of University Of University Of University Of University Of University of University Of University) Peneliti postdoctoral di Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIFR) yang berfokus pada kalibrasi untuk proyek tersebut. 'Lompatan dalam sensitivitas ini juga meningkatkan kemampuan kita untuk mendeteksi sinyal polarisasi yang halus.'

Laboratorium yang unik

Jets seperti M87 memainkan peran penting dalam evolusi galaksi dengan mengatur pembentukan bintang dan mendistribusikan energi pada skala besar. Memancarkan sinar spektrum elektromagnetik-termasuk sinar gamma dan jet kuat Neutrinos-M87 menyediakan laboratorium unik untuk mempelajari bagaimana bentuk fenomena kosmik ini terbentuk dan diluncurkan. Deteksi baru ini menawarkan potongan teka -teki yang vital.

EHT adalah kolaborasi internasional para ilmuwan yang menciptakan gambar lubang hitam. Astronom menghubungkan teleskop di seluruh dunia untuk membuat teleskop virtual besar seukuran Bumi. Pada 2019, teleskop Horizon Acara menerbitkan Foto pertama lubang hitam . Astronom dari Radboud University, University of Amsterdam, Leiden University, Nova Technical Submm Group dari University of Groningen dan Jive terlibat dalam proyek ini. Ilmuwan Belanda telah memberikan kontribusi penting untuk penelitian ini. Michael Janssen dari Radboud University memimpin tim bersama dengan Paul Tiede (Harvard Smithsonian). Monika Moscibrodzka (Radboud University) memimpin analisis pertama dari data polarisasi dari 2017 pada tahun 2021. Sera Markoff (University of Amsterdam) adalah koordinator kelompok yang melihat radiasi dari sumber pada panjang gelombang lainnya, yang penting untuk menafsirkan hasil baru.

Pengukuran dan kontribusi NOEMA dari Belanda ke pengamatan sebelumnya dimungkinkan oleh kontribusi dari Radboud dan ERC. Langkah selanjutnya dalam penelitian lubang hitam adalah perluasan EHT dengan teleskop milimeter Afrika di Namibia, yang akan dibangun di tahun -tahun mendatang berkat hibah dari ERC, NWO dan jaminan dari Radboud University. Teleskop ini akan membentuk hubungan penting antara teleskop di Eropa, Amerika Selatan dan Latin dan di Kutub Selatan, memungkinkan film -film berwarna dari lubang hitam dibuat di masa depan.

Hibah Sinergi ERC 'Blackholecam' oleh Heino Falcke (Radboud), Michael Kramer (Mpifr Bonn) dan Luciano Rezzolla (University of Frankfurt) dan 'Blackholistic' oleh Heino Falcke, Sera Markoff dan Rob Fender (Oxford) sangat penting untuk penelitian ini.

Referensi Sastra

Akiyama, K., Albentosa-Ruíz, E., Alberdi, A., Alef, W., Algaba, JC, Anantua, R., Asada, K., Azulay, R., Bach, U., Baczko, A.-K., Ball, D., Ballokovic, M., Bandyopadhy, Baczko, A.-K. Benson, A., Bintley, D., Blackburn, L., Blundell, R., … Matthew Young, R. (2025). Variilitas skala horizon dari pengamatan EHT 2017-2021. Astronomi dan Astrofisika. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202555855

Source

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button