两年前,事件视界望远镜给了我们第一张令人惊叹的图像超大质量的黑洞位于 M87 星系的中心。
现在,同一台望远镜对超大质量星系喷出的等离子射流进行了前所未有的详细观察。在附近的中心半人马A星系。
新成像的等离子射流。 (自然天文学)
这是一个相当重大的公告,有几个原因,所以让我们来分解一下。
首先,图像不仅看起来很漂亮,而且考虑起来令人难以置信? 平均距离为1200万光年外形状怪异的半人马座 A 星系是距离地球最近的无线电响源。 它以其黑洞而闻名,它喷出强大的等离子射流,我们可以在地球上检测到。
在新图像中,以小于“光日”的尺度捕获了射流,以前所未有的细节向我们展示了这些等离子射流中发生的情况。
来自德国波恩马克斯普朗克射电天文学研究所的第一作者迈克尔·詹森(Michael Janssen)解释说:“通常我们会在更大的尺度上看到这些喷流,而现在我们真正地凝视着源头的中心。”在与论文一起发布的视频问答中。
“半人马座 A 是距离地球最近的射电星系,[并且]实际上是作为第一个河外射电源被发现的。由于这种反馈,我们可以解析并看到[射流]在穿过银河系时的流出情况以及它的内容。对气体的影响以及它如何触发恒星形成,这是一个非常广泛的研究项目。”
其次,对喷气机的高分辨率观测结果与我们预期看到的相符? 这意味着事件视界望远镜的成像再次表明爱因斯坦是正确的。
广义相对论也得到了 M87* 观测结果的证实,并于 2019 年发布,但直到现在,对于较小质量的物体是否也同样如此还有待观察。,吸收更少的物质。
半人马座 A 中心的黑洞质量约为5500万太阳质量(太阳质量的 5500 万倍)? 质量比 M87* 轻约 100 倍。
但它也比 EHT 的第二个主要目标人马座 A*(我们银河系中心的黑洞)还要大? 估计只有大约质量的 410 万倍作为我们的太阳。
位于这些质量之间的半人马座 A 黑洞为检验爱因斯坦的理论提供了一个很好的中点。
在最新的图像中,EHT无法成像黑洞本身的阴影? 这就是它在 2019 年 M87* 标志性甜甜圈图像中所做的事情吗? 但他们可以在距黑洞 0.6 光日的地方向下观察,几乎可以看到喷流的起源。
正如您所看到的,喷射流看起来像一个带有明亮边缘的空心 3D 圆锥体。 总体而言,它的特性和几何形状与 M87 中的喷流非常相似,也类似于从较小的恒星质量黑洞中观察到的喷流。
“这一发现支持了这样的观点,即大质量黑洞是较轻黑洞的放大版本,”解释新闻稿。
您可以在下面 (b) 的中间看到最新的图像,与左侧 (a) 的半人马座 A 黑洞喷流的迄今为止最高分辨率的图像以及来自 M87* 的喷流进行比较右边(c)。
(自然天文学)
上图:(a) 之前使用 TANAMI VLBI 阵列拍摄的 Centaurus A 喷气式飞机的最高分辨率图像。 (b) 与 TANAMI 图像相比,新的 EHT 图像具有 16 倍变焦。 (c) 用于比较的 M87 喷气式飞机。
新图像还向我们展示了喷气机的终止位置,这非常重要,正如詹森所解释的射流的外边缘是粒子加速可能发生的地方,并且是粒子加速的候选源超高能宇宙射线。 我们实际上看到了喷气机的终点。
那么这些等离子射流是什么? 当星系中的物质落入黑洞时它们会被释放? 结果能量被炸回,通常以接近光速的速度。
我们已经从许多星系中探测到了这些强大的射电源,但还是不太明白它们是如何工作的。
所有这些细节都很重要,因为它为天文学家提供了在实验室中模拟广义相对论所需的数据。
“我们现在能够在某种程度上有效地在盒子中生成黑洞,”研究员 Sera Markoff 解释道来自阿姆斯特丹大学,参与了 EHT 项目。
但模型的功能当然也有局限性? 因为他们仍然对这些等离子射流的形状了解不够。
虽然图像提供了新的见解,但我们还有很多东西需要学习? 就像等离子射流和黑洞本身之间的边界处到底发生了什么一样。
研究小组计算出,他们可以使用 EHT 在太赫兹频率下在 Centaurus A 中成像,而该图像是在 228 GHz 频率下捕获的。 或者,他们可以使用天基望远镜而不是地球望远镜来近距离观察。
目前,这张图像中有大量数据可供天文学家深入研究,希望这一新观点将帮助我们更好地了解黑洞,黑洞仍然是已知宇宙中最神秘的物体之一。
该研究发表于自然天文学。
顶部图像来源:半人马座 A 及其喷流的彩色合成图像。 (ESO/WFI;MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss 等人;NASA/CXC/CfA/R.Kraft 等人)