Lubang hitam pertama yang dicitrakan secara langsung telah berubah 'secara dramatis' hanya dalam 4 tahun, studi baru menemukan
Salah satu Lubang hitam pertama yang pernah dicitrakan bahkan lebih aneh dari yang kita kira, gambar -gambar baru dari lingkungannya yang berubah secara dramatis mengungkapkan.
Objek, yang dikenal sebagai M87*, telah mengalami perubahan tak terduga dalam medan magnetnya yang muncul dalam cahaya terpolarisasi – makna, gelombang cahaya yang berorientasi dengan cara yang sama (seperti vertikal, atau horizontal).
“Dengan hanya tiga gambar M87*, kami baru saja mulai menggaruk permukaan misteri skala horizonnya-tetapi kami yakin bahwa kami bisa,” Sebastiano von Fellenbergyang adalah seorang ilmuwan di Max Planck Institute for Radio Astronomi (MPIFR) Jerman ketika penelitian dilakukan, mengatakan kepada Live Science dalam email.
Lubang hitam menjadi terang
Gambar M87* sejauh ini diperoleh pada 2017, 2018 dan 2021 oleh kolaborasi acara Horizon Telescope (EHT) – jaringan global teleskop radio yang baru saja menambahkan dua observatorium baru ke jaringannya di Arizona dan Prancis. Seperti namanya, lubang hitam berada di tengah Galaxy Messier 87 (M87), dan terletak 55 juta tahun cahaya dari Bumi.
Sekarang EHT, bekerja sama dengan MPIFR, melacak “lingkungan dinamis” di sekitar lubang hitam setelah analisis ketiga gambar ini, Konsorsium menulis dalam siaran pers.
M87* cukup besar, lebih dari enam miliar kali massa matahari. Informasi polarisasi baru memberikan data kepada para ilmuwan tentang bagaimana medan magnet Di sekitarnya terstruktur, dan seberapa kuat bidang -bidang itu.
Seperti teorinya, medan magnet di lubang hitam supermasif terletak di disk plasma (gas super panas) yang mengelilingi lubang hitam. Ladang -ladang ini berputar menjadi “menara magnet” penuh energi yang luar biasa.
Energi itu pada gilirannya mendorong materi di sepanjang jet, yang distabilkan oleh medan magnet dan bergerak mendekati kecepatan cahaya. Jets berasal dari area kecil yang mengelilingi lubang hitam, tetapi masih memiliki efek besar pada pembentukan bintang galaksi dan distribusi energi – keduanya bermain dalam evolusi galaksi.
Von Fellenberg, yang sekarang menjadi rekan di Institut Astrofisika Teoritis yang berbasis di Universitas Toronto, mengatakan ada dua takeaways utama dari karya tersebut: bahwa polarisasi memiliki banyak variabilitas, tetapi total gambar intensitas (gambar topografi) dari M87* tetap konsisten.
“Kedua hasil ini diharapkan sampai taraf tertentu,” jelasnya. Intensitas total terkait dengan seberapa banyak potensi gravitasi yang dimiliki lubang hitam, yang seharusnya tidak berubah banyak dalam beberapa tahun di mana gambar dikumpulkan.
Tapi polarisasi, dia menambahkan, “melacak keadaan masalah dan medan magnet Dalam aliran akresi – dan sampai batas tertentu, di sepanjang pangkal jet. “Dengan demikian, kata von Fellenberg,” perubahan yang kami amati menyiratkan bahwa setiap snapshot menangkap keadaan berbeda dari sifat -sifat ini, yang konsisten dengan prediksi teoretis. “
Pergeseran dramatis
Satu kejutan besar adalah ukuran polarisasi yang diamati pada tahun 2021, yang disebut sudut β₂. Dibandingkan dengan bacaan sebelumnya pada 2017 dan 2018, pengukuran ini “bergeser secara dramatis sehingga tidak lagi selaras dengan fluks energi elektromagnetik dari tahun-tahun sebelumnya,” kata Von Fellenberg.
Atau seperti yang diletakkan oleh para pejabat dalam siaran pers, pola polarisasi “mengarahkan arah” antara ketiga gambar: medan magnet berputar satu arah pada tahun 2017, stabilisasi pada tahun 2018, dan kemudian membalikkan pada tahun 2021.
Para ilmuwan mencoba menjelaskan mengapa ini terjadi. Dari fisika, mereka tahu bahwa perbedaan hanya dapat dijelaskan jika mereka tidak melihat perubahan polarisasi tambahan yang disebabkan oleh elektron atau materi di sepanjang garis pandang, yang disebut rotasi Faraday eksternal.
Ini membuat tim dengan empat penjelasan yang mungkin: perubahan dalam struktur medan magnet yang mendasarinya, perubahan tingkat rotasi Faraday, kontribusi yang berkembang dari berbagai daerah emisi (seperti disk atau jet), atau kombinasi dari tiga faktor pertama.
