跳到主要内容

话题

星星和太阳能物理学

星星和太阳能物理学

银河系附近的磁场’第一次看到的黑洞

04 Dec 2015 泰山委员会
蓝色阴霾:围绕SGR A *的磁场线

使用的研究人员发现了黑洞附近的磁场的第一个直接证据 活动Horizo​​ n Telescope. (EHT),谁见过射手座周围的这些领域 A* (Sgr A*) –银河系中的黑洞银河系。虽然这种磁场已经长期预测,但这是第一次被检测到靠近“event horizon”黑洞。黑洞附近的磁场被认为为巨大的相对论射流供电,从许多凸起的黑洞中出现,爆炸跨越数千个光年–沿途塑造整个星系。

全球努力

天体物理学家长期以来一直敏锐地了解相对论的喷气机形式以及他们得到巨大的力量。但是,检测事件范围内或附近的磁场–甚至灯光不能逃脱黑洞的边界’S引力拉动–直到最近一直是一个不可能的任务。活动Horizo​​ n Telescope(EHT)–全球无线电望远镜网络连接在一起,以用作一个巨型的地球大小的望远镜–现在可以解决SGR地平线的解决功能 一种*。这是银河系’s 4.5 百万太阳能黑洞,隐藏在巨大的气体面纱后约26,000 距离地球之遥远。

EHT使用称为非常长的基线干涉测量学(VLBI)的无线电天文技术,其接收器网络从夏威夷到西班牙(下图)延伸。它仍然在构建,但是当它完全正常时,它应该能够将特征分解为15 micro-arcseconds –一个角度分辨率,可以让它在月球表面上看到橙色。

为了进行测量,EHT团队将四个望远镜连接起来:夏威夷的Subsillimeter阵列和James Clerk Maxwell望远镜;亚利桑那州的亚丘望远镜;加利福尼亚州毫米波天文学(Carma)研究的综合阵列。该团队观察到不同角度的传入无线电波的极化–因此空间–秤。这种偏振的方向取决于SGR附近的局部磁场的方向 A*.

极化数据

EHT研究员 迈克尔约翰逊从Harvard-Smithsonian Astrophysics中心解释说,每个望远镜都记录了两个数据流,这些数据流捕获了传入无线电波的右手和左手圆极化的数据流。然后,该团队使用超级计算机将来自不同望远镜的流比较。在过去,EHT比较的所有数据都使用了相同的用法的流:右与左右和左侧。交叉手势较弱,但它们携带有关线性极化的信息。“由于与EHT的技术进步,我们现在可以检测到这种极化信息。因为SGR附近的排放 A *是同步辐射,线性偏振的方向迹线迹线迹线。以便’我们如何从望远镜测量极化来了解黑洞附近的磁场,” says Johnson.

EHT physicist Avery Broderick.,Waterloo大学和加拿大的海边理论物理研究所,告诉 physicsworld.com. 这是研究人员第一次检测到黑洞附近的磁场中的地平线级顺序,而不是数千个Schwarzschild Radii离开。“通过测量地平线尺度的高偏振分数,与秤5的低偏振相比–更大的10倍,我们已经表明,偏振贴片,因此磁场在地平线尺度上组织,” says Broderick.

研究人员是“令人震惊地看到我们最长的干涉式基线上的极化信号有多强”Johnson说,加入较长基线上的偏振分数比较短的基线检测到的偏振分数高。“当您观察到最高角度分辨率时,对极化的显而易见的是,这种巨大的差异真的让我们惊喜,并且它是由于该混合在黑洞附近的有序和缠结的磁场。订购的字段是喷气机理论的好消息,因为有序的字段被认为在这些喷气机的形成和准直中发挥着核心作用。 ”

其他令人惊讶的是,在等待球队的等待只是极化的积极性以及每天改变的程度。“一天,极化追踪干净‘loop’在两倍半小时的观察中,可能来自轨道材料非常接近活动范围,”约翰逊说。研究人员还看到了SGR的地平线标度线性极化的力量和方向的波动 A* over a 15 Min Timescale,揭示了黑洞核心游戏的极端动态。实际上,SGR附近的最内心的轨道 a *有时间约30 最小,因此波动很可能从最内层积极圆盘中的湍流场产生。约翰逊指出“材料落入没有湍流的黑洞中是非常困难的,因此这些湍流的首次直接观察最终将这些吸收性理论放在坚固的观测基础上”.

一旦EHT正在运作其完全补充望远镜,研究人员将重复研究这些磁场,因为他们试图了解将吸收到黑洞上的驱动器以及其喷气机的力量。虽然SGR. A *目前没有喷气式飞机,团队’s other candidate –M87中心的超迹黑洞 galaxy –有一个突出的,研究人员希望了解磁场在发射和供电中发挥的作用。“所有这一点意味着我们更接近理解的一步,并最终去除,不确定的天体物理学,使爱因斯坦即将举行的精确测试’S强重力限制的一般相对性,” adds Broderick.

该研究发表在 科学.

  • 要了解有关EHT的更多信息,请阅读该功能 “一个黑洞的画像” 在我们最新的 专注于天文和空间 supplement
版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者