이벤트 Horizon Telescope (EHT)를 사용하여 Galaxy Messier 87 (M87)의 중심에있는 초대형 블랙홀을 관찰하면서 천문학자는 천문학과 우주론 분야에서 다시 한 번 처음으로 생산되었습니다.
2 년 전에 출판 된 M87의 블랙홀 이미지에 이어 블랙홀이 직접 이미지화 된 것은 EHT 협력에서 우연한 경로를 기록한 것과 같은 블랙홀의 놀라운 이미지를 포착했습니다.
성취는이 블랙홀의 인상적으로 날카 롭고 명확한 두 번째 이미지 이상을 나타냅니다. 또한 최초의 연구자들이 그러한 물체 주위의 빛의 분극을 포착 할 수 있다는 것을 나타냅니다.
이것은 초대형 블랙홀을 둘러싼 자기장의 세부 사항을 보여줄뿐만 아니라 우주 학자들 도이 먼 갤럭시의 핵심에서 활기찬 제트기가 어떻게 발사되는지 설명하는 열쇠를 줄 수 있습니다.
“M87은 정말 특별한 대상입니다! 그것은 갤럭시 - 시상타 리우스 A*에 블랙홀이있는 하늘에서 가장 큰 블랙홀에 묶여 있습니다. “약 1 천 번 더 멀리 떨어져 있지만 천 배 더 거대합니다.
네덜란드 Radboud University의 EHT 편광 실무 그룹의 코디네이터 및 조교수 인 Monika Mościbrodzka와 함께 Bower는 Astrophysical Journal Letters 의 최신판에 출판 된 획기적인 두 논문의 저자 중 하나입니다. .
Mościbrodzka는“우리는 이제 자기장이 블랙홀 주위에서 어떻게 행동하는지, 그리고이 소형 우주 지역의 활동이 어떻게 은하계를 넘어서 확장되는 강력한 제트기를 유도 할 수 있는지 이해하기위한 다음 결정적인 증거를보고 있습니다. .
“이제 우리는 처음으로 자기장 라인이 이벤트 지평에 가까운 방법과 이러한 자기장이 얼마나 강한 지에 대한 정보를 가지고 있습니다. 이 모든 정보는 새로운 것입니다.”
m87
의 심장 깊이2019 년 4 월 10 일 블랙홀의 첫 번째 이미지가 릴리스 된 것은 과학에서 이정표 이벤트를 표시했으며 그 이후로 그 이미지 뒤에있는 팀은 M87의 블랙홀에 더 깊이 파고 들기 위해 열심히 노력했습니다. 이 두 번째 이미지는이 퀘스트의 정점입니다. 편광 조명의 관찰을 통해 우리는 이전 이미지의 정보와 블랙홀의 물리학을 더 잘 이해할 수 있습니다.
Mościbrodzka는“빛은 진폭과 진동 또는 편광 방향을 가진 전자기파입니다. "EHT를 통해 우리는 M87의 주변 고리의 빛이 파종 진동이 선호되는 방향을 갖는다는 것을 의미합니다."
이 편광은이 블랙홀 근처에서 생성되는 싱크로트론 방사선의 특성입니다. 편광은 빛을 차단하는 편광 선글라스의 필터를 통과 할 때 발생합니다. 따라서이 그림의 빛의 편광은 M87의 블랙홀에 대한이 명확한 시야를 설명하는데, 이는 블랙홀 자체에 대한 많은 정보를 보여줍니다.
5 천 5 백만 광년 거리에서 편광 된 빛의 이미지를 캡처하는 것은 평균적인 일이 아니며 EHT를 포함하는 전 세계 8 개의 연결된 망원경에서만 가능합니다. Alma (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array)의 66 안테나를 포함하여 이러한 망원경은 함께 달에 명함을 읽는 것과 동등한 해상도로 지구 자체만큼 큰 가상 망원경을 형성합니다.
Mościbrodzka는“우리 지구만큼 효과적으로 큰 가상 망원경으로서 EHT는 다른 망원경이없는 것보다 분해능 전력을 가지고 있습니다. “EHT는 인간에게 알려진 것의 가장자리, 공간과 시간의 가장자리를 관찰하고 있습니다. 그리고 두 번째로, 우리는이 블랙홀의 이미지를 대중에게 가져올 수있게 해주었다.”
위의 비교에서 볼 수 있듯이이 이미지는 Atacama Pathfinder Experiment (APEX)가 제공 한 데이터로 교정하여 명확성을 크게 향상시켰다.
물론,이 자기장은 주변의 블랙홀의 명확한 이미지를 우리에게 제공하는 것 이상의 책임이 있습니다. 그들은 또한 M87의 가장 신비로운 특징 중 하나를 포함하여 강력하고 매혹적인 사건을 만드는 블랙홀을 만드는 많은 물리적 과정을 통제합니다.
.자기장이 블랙홀을 '피드'에 돕는 방법
지구의 M87 갤럭시-5 천 5 백만 광년은 핵심에서 폭발하여 5000 광년 동안 연장되는 강력한 천체 물리학 제트기로 유명합니다. 연구원들은이 제트기가 블랙홀의 가장자리에있는 일부 문제가 소비를 피할 때 발생한다고 생각합니다.
다른 물질은 중앙 블랙홀의 표면에 떨어지고 중앙 특이점으로 사라지는 동안,이 탈출 물질은이 놀라운 제트기로 우주로 시작됩니다.
비록 이것이 그럴듯한 설명 이상이지만, 많은 의문이 여전히 프로세스에 대해 여전히 남아 있습니다. 즉, 태양계보다 더 크지 않은 영역이 그것을 둘러싼 전체 은하계보다 길이가 더 큰 제트기를 만드는 방법에 대해 여전히 남아 있습니다.
이 내부 지역을 엿볼 수있는 M87의 블랙홀 주변 의이 이미지는 과학자들에게 이러한 미스터리에 답할 수있는 기회를 제공합니다.
“우리 지구의 자기권은 태양에 의해 방출되는 이온화 입자가 지구 표면에 도달하는 것을 방지합니다. 마찬가지로 강한 블랙홀 자기장은 블랙홀에 물질의 발생을 방지하거나 느리게 할 수 있습니다.”라고 Bowers는 말합니다. "이러한 강력한 자기장은 블랙홀에서 멀리 떨어진 빛의 속도 근처에서 흐르는 입자의 제트기를 생성하는 데 강력합니다."
그러나 중앙 블랙홀의 공급 과정을 완화함으로써, 이러한 자기장은 그들이 만든 제트와 같은 영향을 미칠 수 있습니다. 그들은 전체 은하 클러스터에 영향을 줄 수 있습니다.
이것은 M87의 블랙홀 주변의 자기장을 더 잘 이해한다는 것을 의미합니다. 또한 연구원들은 그 문제가 그 블랙홀의 가장자리에서 어떻게 행동하는지, 그리고 그러한 것들이 이웃 은하와 그들의 진화에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해를 향상시킬 수 있음을 의미합니다.
.그리고 EHT 팀이 개발 한 M87의 블랙홀의 이미지에서, 우주 학자들이 블랙홀의 가장자리에서 물질의 상호 작용을 설명하기 위해 개발 한 다양한 모델 중에서 강하게 자화 된 가스를 특징으로하는 사람들 만 관찰 된 특징을 설명 할 수 있음을 분명히 보여줍니다.
.Mościbrodzka는“우리는 이제 이미지에서 볼 수있는 링의 물리적 과정에 대한 더 나은 아이디어를 가지고 있습니다. “우리는 이제 자기장이 블랙홀 근처에 얼마나 강한지를보다 정확하게 알고 있습니다. 우리는 또한 블랙홀이 삼키는 속도에 대해 더 정확하게 알고 있습니다. 그리고 우리는 미래에 블랙홀이 어떻게 보일지 더 잘 알고 있습니다.”
블랙홀 이미징의 다음에있는 관점에서, Mościbrodzka와 Bowers는 모두 명확합니다. 그들은 M87보다 집에 가까운 블랙홀에 시야를 설정했습니다.이 은하수의 중심에 위치한 것은 집에 가까워 졌음에도 불구하고 이미징 측면에서 깨지기 힘든 견과류가 될 수 있습니다.
“우리는 모든 사람이보고 싶어하는 문제에 대해 열심히 일하고 있습니다. 우리 은하의 중앙에 블랙홀의 이미지가 있습니다.”라고 Bowers는 말합니다. “블랙홀 주변의 가스가 너무 빨리 움직여 이미지가 사진을 찍는 데 걸리는 시간 규모와 동일한 시간으로 변경 될 수 있기 때문에 이것은 정말 까다 롭습니다. 우리는이 문제를 처리하는 방법을 알고 있지만 많은 기술 혁신이 필요하다고 생각합니다.”
EHT 협업 팀이 이미 발전했을 때, 멀리 떨어진 미래의 어느 시점 에서이 높은 목표를 달성하는 데 베팅하는 것은 현명하지 않을 것입니다.
"우리는 블랙홀 주변에서 일어나는 일을 상상하는 것에서 실제로 그것을 이미징하는 것까지 갔다!" Bowers는 결론을 내립니다. “가까운 시일 내에 블랙홀을 공전하고 제트기에 배출되는 재료의 영화를 보여줄 수 있습니다. 나는 이런 것을 볼 줄은 몰랐다.
