EHT捕获了梅西耶87的特大质量黑洞的偏振光图像

天文学家使用视界望远镜(过去)——一系列发展的八个地面射电望远镜(阿尔玛,先端,族长30米望远镜,James Clerk Maxwell望远镜,大型毫米波望远镜阿方索Serrano亚毫米阵列,亚毫米波望远镜,和南极望远镜),揭示了一个新的视图的超大质量黑洞的中心梅西耶87年,一个巨大的椭圆星系距离我们大约5300万光年的星座处女座。这是天文学家第一次能够测量偏振,这是磁场的一种标志,它接近黑洞的边缘。

这张EHT图像显示的是Messier 87黑洞的偏振图像。这些线标志着极化方向,这与黑洞阴影周围的磁场有关。图片来源:EHT合作公司。

这张EHT图像显示的是Messier 87黑洞的偏振图像。这些线标志着极化方向,这与黑洞阴影周围的磁场有关。图片来源:EHT合作公司。

2019年4月10日,EHT合作发布这是有史以来第一张黑洞图像,显示了一个明亮的环状结构,中心区域是黑暗的,即黑洞的阴影。

从那时起,天文学家们研究了更深入地研究2017年收集到的关于梅西耶87星系中心超大质量黑洞的数据。

最新的EHT图像是解释这个名为M87*的黑洞如何发射高能射流的关键。

“几乎在每个星系的中心都有一个超大质量的黑洞,”马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究员、EHT合作组织成员戈帕尔·纳拉亚南教授说。

“这些黑洞为星系核提供能量,星系核经常从星系中心发射高能射流。”

“理解超大质量黑洞和银河系喷流之间的物理联系一直很困难。这就是光偏振的由来。”

“这项工作是一个重要的里程碑:光的偏振信息,使我们能够更好地理解背后的物理图像我们看到2019年4月,这在以前是不可能的,”伊凡Marti-Vidal博士说,大学的一位天文学家瓦伦西亚和过去的成员协作。

“揭示这幅新的偏振光图像需要多年的工作,因为获取和分析数据涉及复杂的技术。”

内梅亨大学(Radboud University)天文学家、EHT合作组织成员莫妮卡·Mościbrodzka博士(Monika Mościbrodzka)说,“我们现在看到了下一个关键证据,可以理解黑洞周围的磁场是如何活动的,以及这个非常紧凑的空间区域的活动是如何驱动强大的喷射流的。”

“EHT的主要科学驱动力之一,是区分黑洞周围不同的磁场结构,”哈佛与史密森天体物理中心(Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics)天文学家安杰洛·里卡尔特(Angelo Ricarte)博士说。

“极化是对自然磁场最直接的探测之一。”

这张合成图像显示了由NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的三张偏振光下的梅西耶87中心区域的图像,以及一张可见光波段的图像。顶部的哈勃图像捕捉到了大约6000光年大小的喷射流的一部分。图片来源:EHT合作/ ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Goddi等人/ NASA / ESA /哈勃遗产团队/ STScI / AURA / VLBA / Kravchenko等人/ J.C. Algaba / I. Martí-Vidal。

这张合成图像显示了由NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的三张偏振光下的梅西耶87中心区域的图像,以及一张可见光波段的图像。顶部的哈勃图像捕捉到了大约6000光年大小的喷射流的一部分。图片来源:EHT Collaboration / ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Goddi。/ NASA / ESA /哈勃遗产团队/ STScI / AURA / VLBA / Kravchenko。/ J.C. Algaba / I. Martí-Vidal。

M87*的质量是太阳的65亿倍。向内吸入的物质形成了一个紧绕黑洞旋转的吸积盘。圆盘上的大部分物质都会落入黑洞,但一些周围的粒子会逃逸,并以接近光速的速度喷射到太空中。

普林斯顿理论科学中心和普林斯顿引力计划的天文学家、EHT合作组织成员安德鲁·迈克尔博士说:“新发布的偏振图像是理解磁场如何使黑洞‘吞噬’物质并发射强大喷射流的关键。”

EHT研究人员用基于不同理论模型的计算机模拟对比了显示黑洞外磁场结构的新图像。

他们发现,只有具有强磁化气体的模型才能解释他们在视界看到的现象。

科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)天文学家、EHT合作组织成员贾森·德克斯特(Jason Dexter)博士说:“观测结果表明,黑洞边缘的磁场强大到足以把热气推回来,帮助它抵抗地心引力。”

“只有穿过磁场的气体才能螺旋向内进入视界。”

“这张M87黑洞的第一张偏振图像仅仅是个开始,”哈佛和史密森天体物理中心(Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics)的天文学家、EHT合作组织成员多米尼克·佩斯(Dominic Pesce)博士说。

“随着超高压的持续发展,未来的观测将完善这幅图,使我们能够研究磁场结构是如何随时间变化的。”

“即使现在,我们正在设计下一代EHT,它将使我们能够制作第一部黑洞电影。请继续关注真正的黑洞电影,”EHT的创始董事谢博德·杜尔曼博士说。

新的研究结果发表在《科学》杂志的三篇论文上天体物理学杂志通讯》上

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其它秋山。(视界望远镜合作项目)。2021.第一个M87视界望远镜的结果。7环的偏振。ApJL910年,L12;doi:10.3847 / 2041 - 8213 / abe71d

其它秋山。(视界望远镜合作项目)。2021.第一个M87视界望远镜的结果。8视界附近的磁场结构。ApJL910年,L13;doi:10.3847 / 2041 - 8213 / abe4de

西里科。Goddi。。2021.ALMA视界望远镜目标的偏振特性。ApJL910年,L14;doi:10.3847 / 2041 - 8213 / abee6a

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