我們第一次成像的巨大黑洞現在看起來像……閃閃發光

去年,這是世界上第一次出現黑洞陰影的真實直接圖像,使整個世界都為之驚訝。

現在,回過頭來看更原始的圖像,科學家發現了證據,證明M87 *周圍的環有一個擺動,使其看起來好像在閃閃發光。

去年的歷史記錄是艱苦奮鬥的壯舉,將我們的觀測技術推向了極限。 這是多年努力和計劃的高潮-但最終的圖像是根據2017年進行的僅一周觀察得出的。

不過,在「事件地平線望遠鏡」項目的前幾年中,該團隊使用原型望遠鏡陣列對目標進行了觀測,該目標位於名為M87的銀河系中心,距我們有5500萬光年。

這些觀察是在2009年至2012年之間進行的,沒有收集到足夠的圖像數據。

但是,當天文學家試圖確定黑洞周圍的環如何隨時間變化時,他們發現有足夠的數據來證實對環的亮度如何波動的模擬。

m87時間(M. Wielgus,D。Pesce和EHT合作)

「去年,我們看到了黑洞陰影的圖像,其中包括由熱Plasma圍繞M87 *旋渦形成的明亮新月形,以及一個黑暗的中心部分,我們預計黑洞的事件視界會在其中,」哈佛史密森尼天體物理學中心的天文學家Maciek Wielgus。

「根據去年的結果,我們提出了以下問題:這種新月形形態與檔案數據是否一致?檔案數據是否表明新月形的大小和方向相似?」

團隊基於用於分析2017年數據的框架使用了統計建模方法。 該數據也構成了其模型的起點,並使用從原型陣列獲得的數據進行約束。

他們發現,正如廣義相對論所預測的那樣,黑洞陰影-發光的金戒指中間的圓圈-在整個時間段內都保持不變,並在多年內保持相同的直徑。 研究人員說,這進一步證實了M87 *的性質。

儘管可以預期該結果,但是沒有其他結果。

當您查看M87 *的圖像時,您不會不注意到環的一部分要亮得多。

那個環是由粉塵和氣體組成,這些粉塵在周圍盤旋並進入吸積盤中的黑洞,亮度不均勻是廣義相對論預測的另一種效應,稱為多普勒效應。

當戒指的一部分朝向我們旋轉時,觀看者會顯得更明亮; 旋轉的部分顯得較暗。

在重建過程中,研究小組發現,明亮的區域沒有固定在適當的位置,而是四處移動,似乎閃閃發光或搖擺不定。

團隊將此運動歸因於流動的湍流。 這告訴了我們很多有關超大質量黑洞周圍的區域,以及它對周圍物質的影響。

維爾格斯說:「由於物質的流動是湍流的,所以新月形似乎會隨著時間而擺動。」

「實際上,我們在那裡看到了很多變化,並不是所有的吸積理論模型都允許這麼多的波動。這意味著我們可以根據觀察到的源動態開始排除某些模型。」

可能有任何數量的因素導致流中的湍流。 黑洞旋轉的幅度為1。 吸積盤本身中的磁場結構是另一種。

它可能是由磁旋轉不穩定性或黑洞的自旋和吸積流未對準引起的。

它也可能與相對論射流的形成有關。 這些是來自吸積環內部的強大Plasma流,它們圍繞黑洞事件視界的外部加速並以相對論速度發射到太空中。

我們認為我們知道它們的形成方式,但是我們不確定,因此M87 *可以幫助我們解決問題。

由於早期數據相對較弱,因此尚不可能得出任何結論-到目前為止。 但是Event Horizo​​n Telescope的工作還遠遠沒有完成。 它由遍布全球的射電望遠鏡網路組成,每一個將其功能添加到協作中的新設施都只會增加其功能。

2018年增加了另一台望遠鏡用於觀測-該數據目前正在分析中。 明年將有兩架望遠鏡加入戰鬥,進行更多的觀測。

馬克斯·普朗克射電天文學研究所的天文學家安東·曾蘇斯說:「這種擴展陣列提供的增強的成像能力將為M87黑洞的陰影和M87射電星系的最內層射流提供更詳細的視圖。」德國。

我們等不及要看他們找到了什麼。

這項研究已經發表在《天體物理學雜誌》上。

資訊來源:由0x資訊編譯自SCIENCEALERT。版權歸作者Michelle Starr所有,未經許可,不得轉載
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