Peristiwa Horizon Pengamatan Teleskop Menangkap Pola Polarisasi Berevolusi di sekitar lubang hitam supermasif di tengah Galaxy M87
Gambar baru-horizon-Telescope (EHT) dari M87* mengungkapkan flip yang tidak terduga dalam cahaya terpolarisasi antara 2017 dan 2021, menunjukkan bahwa medan magnet di dekat lubang hitam dinamis dan berkembang.
Untuk pertama kalinya, EHT mendeteksi emisi jet samar di dekat pangkalan jet relativistik M87-S, diaktifkan oleh teleskop tambahan dan peningkatan kalibrasi.
Temuan ini mengkonfirmasi prediksi Einstein-S dari bayangan lubang hitam yang stabil sambil mengungkap turbulensi mengejutkan di medan magnet dan pembentukan jet.
Kolaborasi acara Horizon Telescope (EHT), dengan kontribusi besar dari Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIFR), telah meluncurkan gambar baru yang terperinci dari lubang hitam supermasif di tengah Galaxy M87. Ini mengungkapkan lingkungan yang dinamis dengan perubahan pola polarisasi di dekat lubang hitam. Untuk pertama kalinya dalam data EHT, para ilmuwan juga mendeteksi tanda tangan emisi jet di dekat pangkal jet yang muncul dari lingkungan dekat lubang hitam. Pengamatan baru ini, yang diterbitkan dalam Astronomi & Astrofisika, menawarkan wawasan baru tentang bagaimana materi dan energi berperilaku di lingkungan ekstrem di sekitar lubang hitam.
Terletak sekitar 55 juta tahun cahaya dari Bumi, M87 menampung lubang hitam supermasif lebih dari enam miliar kali massa Matahari. Jaringan global EHT-A dari teleskop radio yang bertindak sebagai observatorium seukuran Bumi menangkap citra ikon bayangan lubang hitam M87-S pada tahun 2019, menambahkan peta polarisasi pada tahun 2021. Dalam astronomi, polarisasi mengacu pada penyelarasan gelombang cahaya, yang memberikan informasi tentang struktur dan kekuatan bidang magnet dalam ruang. Dalam kasus galaksi aktif, seperti M87, medan magnet memainkan peran penting. Menurut teori saat ini, mereka berlabuh dalam plasma materi yang mengorbit lubang hitam di disk, di mana mereka melilit ke menara magnet yang melepaskan kekuatan besar. Energi magnetik tertutup mampu mempercepat materi di sepanjang jet yang distabilkan oleh medan magnet yang bengkok hingga hampir kecepatan cahaya. Dan jet -jet ini, yang berasal dari daerah yang sangat kompak di sekitar lubang hitam, mempengaruhi seluruh galaksi, yang jutaan menjadi miliaran kali lebih besar: -jets seperti yang ada di M87 memainkan peran kunci dalam membentuk evolusi galaksi host mereka. Dengan mengatur pembentukan bintang dan mendistribusikan energi di jarak yang luas, mereka mempengaruhi siklus hidup materi pada skala kosmik-, jelas Eduardo ROS dari MPIFR.
Namun, pengamatan yang lebih rinci diperlukan untuk mengklarifikasi dengan tepat bagaimana jet tersebut terbentuk dalam lingkungan dinamis lubang hitam. Data yang sekarang diterbitkan memberikan kontribusi penting di sini. As opposed to a single snapshot, they provide a series of images that capture for the first time how the dynamic magnetized environment of M87* changed in 2017, 2018, and 2021. This data is based on the continuous development of the Event Horizon Telescope: -Year after year, we improve the EHT – with additional telescopes and upgraded instrumentation, new ideas for scientific explorations, and novel algorithms to get more out of the data,- Menambahkan Michael Janssen dari Radboud University Nijmegen.
Mengubah pola polarisasi M87*
Antara 2017 dan 2021, pola polarisasi secara tak terduga membalik arah. Pada 2017, medan -medan magnet tampak berputar satu arah; Pada 2018, mereka telah stabil, dan pada tahun 2021, mereka terbalik, berputar dengan cara yang berlawanan. Perubahan seperti itu dapat dihasilkan dari kedua struktur magnetik hole-s sendiri dan intervensi materi yang memutar polarisasi cahaya pada perjalanannya ke bumi. Bersama -sama, variasi ini menunjukkan lingkungan yang berevolusi dan bergejolak di mana medan magnet memainkan peran penting dalam mengarahkan bagaimana materi jatuh ke dalam lubang hitam dan bagaimana energi diarahkan ke jet yang bergerak ke luar. Perilaku mengejutkan ini menantang model yang ada dan menggarisbawahi seberapa banyak yang harus dipahami tentang proses di dekat horizon acara.
-Apa yang luar biasa adalah bahwa sementara ukuran cincin tetap konsisten selama bertahun-tahun mengkonfirmasi bayangan hole-S hitam yang diprediksi oleh teori Einstein-S-pola polarisasi berubah secara signifikan,-kata Paul Tiede, seorang astronom di Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian. -Ini memberi tahu kita bahwa plasma magnet yang berputar -putar di dekat horizon acara jauh dari statis; itu dinamis dan kompleks, mendorong model teoritis kami ke batas.-
Dua teleskop baru di jaringan EHT
Yang terpenting, pengamatan EHT 2021 termasuk dua Telescopes-Kitt Peak baru di Arizona dan Noema di Prancis-yang meningkatkan sensitivitas array dan kejelasan gambar. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk membatasi, untuk pertama kalinya dengan EHT, arah emisi dari pangkalan jet relativistik M87-S-balok sempit partikel-partikel energik yang meledak keluar dari lingkungan lubang hitam pada hampir kecepatan cahaya. Peningkatan Kinerja Teknis di Teleskop Greenland dan Petugas James Maxwell Telescope semakin meningkatkan kualitas data pada tahun 2021.
-Kalibrasi yang ditingkatkan telah menyebabkan peningkatan yang luar biasa dalam kualitas data dan kinerja array, dengan baselines pendek baru-antara Noema dan teleskop IRAM 30M, dan antara Kitt Peak dan SMT, memberikan kendala pertama pada proyeksi jet basis yang samar,-kata Sebastiano von Fellenberg dari University of Toronto, mantan ilmuwan di Aon Ilmufikasi di MPOIF. -Peria ini dalam sensitivitas juga meningkatkan kemampuan kita untuk mendeteksi sinyal polarisasi yang halus.-
Pengamatan multi-tahun ini mengungkapkan betapa turbulen dan dinamisnya lingkungan dekat dengan horizon peristiwa. Mereka mengkonfirmasi prediksi Einstein-S sambil mengungkap kompleksitas baru di medan magnet dan pembentukan jet, menawarkan pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang lingkungan sekitar lubang hitam. Langkah selanjutnya adalah menangkap variasi cincin dan jet dengan pengamatan yang lebih sering, idealnya dalam sebuah film.
Mpg/beu berdasarkan siaran pers asli MPIFR
Informasi latar belakang
Kolaborasi EHT melibatkan lebih dari 400 peneliti dari Afrika, Asia, Eropa, Amerika Utara dan Selatan, dengan sekitar 270 berpartisipasi dalam makalah ini. Kolaborasi internasional bertujuan untuk menangkap gambar lubang hitam yang paling rinci menggunakan teleskop berukuran bumi virtual. Didukung oleh upaya internasional yang cukup besar, EHT menghubungkan teleskop yang ada menggunakan teknik baru untuk menciptakan instrumen baru yang secara fundamental dengan kekuatan penyelesaian sudut tertinggi yang belum tercapai.
Konsorsium EHT terdiri dari 13 lembaga pemangku kepentingan; the Academia Sinica Institute of- Astronomy and Astrophysics, the University of Arizona, the Center for Astrophysics Harvard – Smithsonian, the University of Chicago, the East Asian Observatory, the Goethe University- Frankfurt, the Institut de Radioastronomie Millimétrique, the Large Millimeter Telescope, the Max Planck- Institute for Radio Astronomy, the MIT Haystack Observatory, the National Astronomical Observatory dari- Jepang, Institut Perimeter untuk Fisika Teoritis, dan Universitas Radboud .–
The EHT array operating at 1.3 mm wavelength included ALMA, APEX, the IRAM 30-meter Telescope, the IRAM NoeMA Observatory, the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), the Large Millimeter Telescope (LMT), the Submillimeter Array (SMA), the Submillimeter Telescope (SMT), the South Pole Telescope (SPT), the Kitt Peak Telescope (Kp), dan teleskop Greenland (GLT). Data EHT pasca diproses di fasilitas korelator MPIFR serta di MIT/Haystack Observatory di Westford, MA, USA.
Walter Alef, Rebecca, Uwe Bach, Eatogh, Sebastiano D. Von Krimer, Ro-Sen, Ru-Sen, Nicholas, R. Nair, Filipo Paraschos, Alexander Plavin, Rottmann, Alan L. Roy, Saurabh, Sabolainen, Guan-Yao Zhao. ï¼
Penelitian ini menerima dana dari program penelitian dan inovasi Union-S Horizon 2020 di bawah Perjanjian Hibah Radionet (No 730562) dan M2Finders (No 101018682), serta dana dari Dewan Penelitian Eropa (ERC) di bawah Program Hibah Hibah Sinergi-No Hibah -Blackholecam: Imaging the Eveniz. Eveniz. Event the Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz. Eveniz.
