M87’den gelen emisyon şimdi, emisyon bölgesinin ek görüntülerinin sonsuz dizisinden kaynaklanan parlak, ince bir halkaya (turuncu renk haritası) ve doğrudan Dünya’ya gelen fotonlar tarafından üretilen daha dağınık birincil görüntüye çözümlenmiştir. mavi konturlar). Event Horizon Telescope’un görüntüleme çözünürlüğünde bakıldığında, iki bileşen birlikte bulanıklaşıyor. Bununla birlikte, ince halkayı ayrı ayrı arayarak, güçlü yerçekiminin parmak izini izole ederek M87’nin görünümünü keskinleştirmek mümkündür. Kredi: Broderick ve ark. 2022, ApJ, 935, 61
Teorik tahminin canlı bir teyidinde bilim adamları, süper kütleli bir uzay aracının arkasından kamçılanan fotonların yarattığı keskin bir ışık halkasını fark ettiler. Kara delik.
Gökbilimciler, 2019’da, üzerine düşen ateşli bir malzeme aurasıyla çevrili karanlık bir çekirdeği tasvir eden, insanlığın tarihi ilk görüntüsünü ortaya çıkardığında, verilerden daha da zengin görüntülerin ve içgörülerin çıkarılmasını beklediğine inanıyorlardı.
Simülasyonlar, yoğun yerçekimi ile kara deliğin arkasına savrulan fotonların yarattığı dağınık turuncu parıltının parıltısının arkasına gizlenmiş ince, parlak bir ışık halkası olması gerektiğini öngördü.
Astrofizikçi Avery Broderick, M87 galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin orijinal görüntüsünü esasen “yeniden düzenlemek” için sofistike görüntüleme algoritmaları kullanan bir araştırma ekibine liderlik etti.
Perimeter Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan Broderick, “Ateşböceklerini görmek için projektörü kapattık” dedi. Waterloo Üniversitesi. “Derin bir şey yapabildik – bir kara deliğin etrafındaki temel yerçekimi imzasını çözmek için.”
Ulusal Tayvan Normal Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan yardımcı yazar Hung-Yi Pu, görüntülerin esasen öğelerini “soyarak”, “kara deliğin etrafındaki ortam açıkça ortaya çıkarılabilir” diyor.
Bunu başarmak için, araştırmacılar ekibi, M87 kara deliğinin orijinal gözlemlerinden farklı halka özelliğini izole etmek ve çıkarmak için Event Horizon Telescope (EHT) analiz çerçevesi THEMIS içinde yeni bir görüntüleme algoritması kullandı. Ayrıca, kara delikten dışarı doğru fırlayan güçlü bir jetin iz bırakan ayak izini de tespit edebildiler.
Bilim insanlarının bulguları hem teorik tahminleri doğruluyor hem de çoğu galaksinin kalbinde yer aldığı düşünülen bu gizemli nesneleri keşfetmenin yeni yollarını sunuyor.
Bilim adamları, dünya çapında bir teleskop ağı olan EHT ile onları saklanmaktan kurtarana kadar, kara delikler uzun zamandır görülemez olarak kabul edildi. Dört kıtada, hepsi gökyüzünde aynı noktaya işaret eden ve nanosaniye zamanlama ile birbirine bağlı sekiz gözlemevi kullanarak; EHT araştırmacıları 2017’de iki kara delik gözlemledi.
EHT işbirliği, ilk olarak 2019’da M87’deki süper kütleli kara deliği ortaya çıkardı. Daha sonra 2022’de, kendi dünyamızın kalbindeki nispeten küçük ama çalkantılı kara deliği ortaya çıkardı. Samanyolu Yay A* (veya Sgr A*) olarak adlandırılan galaksi. Süper kütleli kara delikler çoğu galaksinin merkezini işgal eder ve küçük bir alana olağanüstü miktarda kütle ve enerji doldurur. Örneğin M87 kara deliği, Dünya’dan iki katrilyon (iki ve ardından 15 sıfır) kat daha büyüktür.
2019’da tanıtılan M87 görüntü bilimcileri bir dönüm noktası olmasına rağmen, bilim adamları görüntüyü keskinleştirebileceklerini ve daha fazla değil, daha akıllı çalışarak yeni bilgiler edinebileceklerini düşündüler. Teorilerin ve modellerin yüzeyin altında gizlendiğini tahmin ettiği fenomenleri araştırmak için orijinal 2017 verilerini yeniden oluşturmak için yeni yazılım teknikleri uyguladılar. Ortaya çıkan yeni görüntü, ekibin daha sonra tam görüntüyü elde etmek için istiflediği, giderek keskinleşen bir dizi alt halkadan oluşan foton halkasını gösteriyor.
Astrofizik Merkezi’nden bir ekip üyesi olan Dominic Pesce, “Aldığımız yaklaşım, EHT verileri için özelleştirilmiş bir model oluşturmak için bu kara deliklerin nasıl göründüğüne dair teorik anlayışımızdan yararlanmayı içeriyordu” dedi. Harvard ve Smithsonian. “Bu model, yeniden oluşturulmuş görüntüyü en çok önemsediğimiz iki parçaya ayırıyor, böylece her iki parçayı da harmanlamak yerine ayrı ayrı inceleyebiliyoruz.”
Perimeter’de Delaney Ailesi John Archibald Wheeler Kürsüsü’nü elinde tutan Broderick, EHT’nin “kalbinde bir hesaplama aracı” olması nedeniyle sonuç mümkün oldu. “Çeliğe olduğu kadar algoritmalara da bağımlı. Son teknoloji algoritmik gelişmeler, geri kalanını EHT’nin doğal çözünürlüğünde işlerken görüntünün temel özelliklerini araştırmamıza izin verdi.”
Referans: Avery E. Broderick, Dominic W. Pesce, Roman Gold, Paul Tiede, Hung-Yi Pu, Richard Anantua, Silke Britzen, Chiara Ceccobello, Koushik Chatterjee, Yongjun Chen, Nicholas S. Conroy, Geoffrey B. Crew, Alejandro Cruz-Osorio, Yuzhu Cui, Sheperd S. Doeleman, Razieh Emami, Joseph Farah, Christian M. Fromm, Peter Galison, Boris Georgiev, Luis C. Ho, David J. James, Britton Jeter, Alejandra Jimenez-Rosales, Jun Yi Koay, Carsten Kramer, Thomas P. Krichbaum, Sang-Sung Lee, Michael Lindqvist, Iván Martí-Vidal, Karl M. Menten, Yosuke Mizuno, James M. Moran, Monika Moscibrodzka, Antonios Nathanail, Joey Neilsen, Chunchong Ni, Jongho Park, Vincent Piétu, Luciano Rezzolla, Angelo Ricarte, Bart Ripperda, Lijing Shao, Fumie Tazaki, Kenji Toma, Pablo Torne, Jonathan Weintroub, Maciek Wielgus, Feng Yuan, Shan-Shan Zhao ve Shuo Zhang, 16 Ağustos 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac7c1d