Колективът на телескопа на хоризонта на събитията или EHT (Event Horizon Telescope), създал първото изображение на черна дупка, публикувано през 2019 г., днес има ново изображение на масивния обект в центъра на галактиката Messier 87 (M87). То показва как изглежда в поляризирана светлина. За първи път астрономите успяват да измерват поляризацията, подпис на магнитните полета, близо до ръба на черна дупка.
Наблюденията са ключови за обяснението как галактиката M87, разположена на 55 милиона светлинни години от нас, може да изстреля високоенергийни джетове от своето ядро.
На 10 април 2019 г. учените публикуваха първото изображение на черна дупка, разкривайки ярка пръстеновидна структура с тъмна централна област - сянката на черната дупка. Оттогава колаборацията (сътрудничеството) на EHT се задълбочава в данните за свръхмасивния обект в сърцето на галактиката M87, събрани през 2017 г. Изследователите откриват, че значителна част от светлината около черната дупка M87 е поляризирана.
„Тази работа е основен етап: поляризацията на светлината носи информация, която ни позволява да разберем по-добре физиката зад изображението, което видяхме през април 2019 г., което преди това не беше възможно“, обяснява Иван Марти-Видал (Iván Martí-Vidal), координатор на Работната група по поляриметрията в EHT и изтъкнат изследовател Университета във Валенсия, Испания.
"Разкриването на това ново изображение с поляризирана светлина изисква години работа поради сложните техники, свързани с получаването и анализа на данните", обяснява Марти-Видал.
Светлината се поляризира, когато преминава през определени филтри, като лещите на поляризирани слънчеви очила, или ако се излъчва в горещи области на пространството с магнитни полета. По същия начин, по който поляризираните слънчеви очила подобряват зрението чрез намаляване на отраженията и отблясъците от ярки повърхности, астрономите могат да изострят гледката към района около черната дупка чрез поляризираната светлина, произхождаща от нея. По-конкретно, поляризацията позволява на астрономите да картографират линиите на магнитното поле във вътрешния ръб на черната дупка.
Кредит: EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Martí-Vidal
Това съставно изображение показва три изгледа на централната област на галактиката Messier 87 (M87) в поляризирана светлина и един изглед във видимата дължина на вълната, направен с космическия телескоп Хъбъл. В центъра на галактиката има свръхмасивна черна дупка и е известна със своите джетовете (струи), които се простират далеч отвъд галактиката. Изображението на Хъбъл в горната част показва част от джета с размер около 6000 светлинни години. Едно от изображенията с поляризирана светлина, получено с базирания в Чили телескоп Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), в който Европейската южна обсерватория (ESO) е партньор, показва част от джета в поляризирана светлина. Това изображение улавя част от струята с размер 6000 светлинни години, по-близо до центъра на галактиката. Другите изображения с поляризирана светлина се приближават по-близо до свръхмасивната черна дупка: средният изглед обхваща регион с размер около една светлинна година и е получен с Very Long Baseline Array (VLBA) на Националната радиоастрономическа обсерватория в САЩ. Най-увеличеният изглед е получен чрез свързване на осем телескопа по целия свят, за да се създаде виртуален телескоп с размерите на Земята, телескопът на хоризонта на събитията или EHT (Event Horizon Telescope). Това позволява на астрономите да видят много близо до свръхмасивната черна дупка, в региона, където се изстрелват джетовете. Линиите маркират ориентацията на поляризацията, която е свързана с магнитното поле в изобразените области. Данните на ALMA предоставят описание на структурата на магнитното поле по джета. Следователно комбинираната информация от EHT и ALMA позволява на астрономите да изследват ролята на магнитните полета от околността на хоризонта на събитията (както е изследвано с EHT в скала на светлинни години) до далеч отвъд галактиката M87 по нейните мощни струи (както е изследвана с ALMA на скали от хиляди светлинни години). Стойностите в GHz се отнасят до светлинните честоти, при които са направени различните наблюдения. Хоризонталните линии показват мащаба (в светлинни години) на всяко от отделните изображения.
Ярките струи енергия и материя, които излизат от ядрото на M87 и се простират на поне 5000 светлинни години от центъра му, са една от най-загадъчните и енергийни характеристики на галактиката. Повечето материя, разположена близо до ръба на черна дупка, попада вътре. Някои от околните частици обаче успяват да избягат момент преди улавянето и се издухват далеч в космоса под формата на джетове.
Астрономите досега са разчитали на модели на поведение на материята близо до черната дупка, за да разберат по-добре този процес. Но все още не знаят как точно джетовете, по-големи от самата галактика, се изстрелват от централния й регион, който е сравним по размер със Слънчевата система, нито как точно материята попада в черната дупка. С новия EHT образ на черната дупка и нейната сянка в поляризирана светлина, астрономите успяха за първи път да погледнат в района точно пред черната дупка, където се случва това взаимодействие между вливащата се материя и изхвърляната навън.
Наблюденията предоставят нова информация за структурата на магнитните полета точно около черната дупка. Екипът установи, че само теоретични модели със силно магнетизиран газ могат да обяснят какво се вижда на хоризонта на събитията.
"Наблюденията показват, че магнитните полета на ръба на черната дупка са достатъчно силни, за да отблъснат горещия газ и да му помогнат да се противопостави на привличането на гравитацията. Само газът, който се плъзга през полето, може да се завърти навътре към хоризонта на събитията", обяснява Джейсън Декстър (Jason Dexter), асистент в Университета на Колорадо Боулдър, САЩ, и координатор на работната теоретична група на EHT.
Това зуум видео започва с изглед на ALMA, телескоп, в който ESO е партньор и който е част от EHT, и се приближава до сърцевината на M87, показвайки последователно по-подробни наблюдения. В края на видеото виждаме първото изображение на черна дупка - пуснато за пръв път през 2019 г. - последвано от новото изображение, пуснато през 2021 г.: как изглежда този свръхмасивен обект в поляризирана светлина. За първи път астрономите успяват да измерват поляризацията, подпис на магнитните полета, близо до ръба на черна дупка. Кредит: ESO / L. Calçada, Digitazed Sky Survey 2, ESA / Hubble, RadioAstron, De Gasperin et al., Kim et al., EHT Collaboration. Музика: Niklas Falcke
Впечатляващата резолюция, получена с EHT, е еквивалентна на тази, необходима за измерване на дължината на кредитна карта на повърхността на Луната. Съпътстващите изследвания са представени в 0статията
Това изследване беше представено в две статии от колаборацията EHT, публикувани днес в The Astrophysical Journal Letters.
Справка:
- "First M87 Event Horizon Telescope Results VII: Polarization of the Ring" (DOI: 10.3847/2041-8213/abe71d (www.eso.org/public/archives/re … eso2105/eso2105a.pdf
- "First M87 Event Horizon Telescope Results VIII: Magnetic Field Structure Near The Event Horizon" (DOI: 10.3847/2041-8213/abe4de ). (www.eso.org/public/archives/re … eso2105/eso2105b.pdf)
- Accompanying research is presented in the paper "Polarimetric properties of Event Horizon Telescope targets from ALMA" (DOI: 10.3847/2041-8213/abee6a ) by Goddi, Martí-Vidal, Messias, and the EHT collaboration, which has been accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters (www.eso.org/public/archives/re … eso2105/eso2105c.pdf) .
Източник: Astronomers image magnetic fields at the edge of M87's black hole, ESO
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари