【{$randkws}】M87超大质量黑洞的亮度峰值一年移动30度 - {$web_name} 正如广义相对论所预测的那样

M87超大品质黑洞的亮度峰值一年移动30度。鸣谢:uux.cn/视界望远镜联盟
(神秘的地球uux.cn)据莱顿大学:M87超大品质黑洞周围光环的亮度峰值在一年内逆时针移动了30度。事情视界望远镜联盟亮相的新图像显示了这一点。
荷兰天文学家参与的事情视界望远镜(EHT)兴办项目运用2018年4月的观测资料亮相了M87*的新图像,M87 *是梅西耶87星系中心的超大品质黑洞。随着新委托的重磅宋慧乔评论格陵兰望远镜的参与和全部阵列记录率的大幅提升,2018年的观测使我们目睹了独立于2017年首次观测的源。
最近发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一篇题为“M87超大品质黑洞的持久阴影”的论文展示了2018年资料的新图像,揭示了一个与2017年观察到的一样大小的熟悉环。正如广义相对论所预测的那样,这个明亮的环围绕着一个深深的中央凹陷,“黑洞的阴影”。令人兴奋的是,与2017年的图像相比,环的亮度峰值移动了约30°,这与我们对黑洞周围湍流物质可变性的理论理解一致。
黑洞的阴影
“科学的一个基础请求是能够重现结局,”台湾中央探究院天文与天体物理探究所副探究员浅田敬一博士说。“在一个全新的综艺看点测评资料集中证实这个环是我们兴办的一个巨大里程碑,也有力地表明我们正观察一个黑洞阴影及其周围的物质。”
2017年,EHT取景了第一张黑洞图像。这个天体M87*是巨型椭圆星系梅西耶87的跳动心脏,距离地球5500万光年。黑洞的图像揭示了一个明亮的圆形环,在环的南部更亮。对资料的进一步确认还揭示了M87*在偏振光中的结构,使我们能够更好地知晓磁场的本月官方网友热议,送给正在努力的你几何形状和黑洞周围等离子体的性质。
对2017年M87*观测结局的广泛确认开创了黑洞直接成像的新时代,开启了一个新的窗口,让我们可以探究黑洞天体物理,并从根本上评测广义相对论。我们的理论模型告诉我们,M87*周围的物质状态在2017年和2018年之间应该是不有关的。所以,对M87*的多次观测将合作我们对黑洞周围的等离子体和磁场结构开展独立的约束,并合作我们从广义相对论的本月2025明星同款,未来走向备受关注作用中理清繁琐的天体物理学。
格陵兰和墨西哥的望远镜
以便合作做到新的和令人兴奋的科学,EHT正不断进展。格陵兰望远镜于2018年首次加入EHT,仅在北极圈上空建造达成五个月后。这台新望远镜显著提升了EHT阵列的图像保真度,拓展了覆盖范围,尤其是在南北方向。大型毫米望远镜也首次以其50米的完整表面参与,大大提升了其灵敏度。EHT阵列也开展了升级,可以在230 GHz左右的四个频段开展观测,而2017年只有两个频段。
使用改进的阵列开展重复观察针对证明我们察觉的稳健性和增强我们对结局的信心至关重大。除了开创性的科学之外,EHT还身为高频无线电干涉测量技术前沿进展的技术使用台。
西班牙安达卢西亚天文探究所(IAA-CSIC)的博士生罗汉·达海尔说:“合作科学事业需要不断提升资料品质和确认技术。”“将格陵兰望远镜纳入我们的阵列填补了我们地球大小望远镜的核心空白。2021年、2022年和快要到来的2024年观测见证了阵列的改进,激发了我们合作黑洞天体物理学前沿的热情。”
独立的成像和建模技术
对2018年资料的确认使用了八种独立的成像和建模技术,含有2017年M87*确认中使用的方法以及从兴办确认Sgr A*的经验中开发的新方法。
2018年取景的M87*的图像与我们在2017年目睹的图像相当相似。我们目睹一个一样大小的亮环,中心区域较暗,环的一侧比另一侧亮。M87*的品质和距离在人的一生中不会显著增多,所以广义相对论预测环的直径应该每年维持不变。2017年至2018年图像中测量直径的稳定性有力地扶持了M87*由广义相对论很好刻画的结论。
加州理工学院(Caltech)前探究生、现为加州喷气合作评测室博士后的Nitika Yadlapalli Yurk博士说:“黑洞的显著特性之一是它的半径仅强烈依赖于一个量:它的品质。”“由于M87*没有高效吸积物质(这会增多其品质),广义相对论告诉我们,它的半径在人类历史上维持不变。目睹我们的资料证实了这一预测,这相当令人兴奋。”
尽管黑洞阴影的大小在2017年至2018年期间没有转变,但环周围最亮区域的位置的确发生了显著转变。明亮的区域逆时针旋转了大约30度,在大约5点钟的位置停留在环的右下若干。使用灵敏度较低的阵列和较少的望远镜对M87*开展的历史观测也表明,阴影结构每年都在转变,但精度较低。尽管2018年EHT阵列依然无法观测到M87*中呈现的喷流,但从环周围最亮区域的位置预测的黑洞自旋轴与其他波长下目睹的喷流轴更一致。
依据预测
“最大的转变是亮度峰值在光环周围移动,这实际上是我们在2019年发表第一批结局时预测到的,”台湾中央探究院天文与天体物理探究所博士后布里特·杰特博士说。
“尽管广义相对论觉得环的大小应该维持相当固定,但黑洞周围混乱无序的吸积盘发出的辐射将导致环中最亮的若干围绕一个共同的中心摆动。随着时间的推移,我们目睹的摆动量可以用来评测我们对黑洞周围磁场和等离子体生态的理论。”