Bu sanatçının tasarımı, Messier 87’deki karadelik bölgesinden çıkan jet ve birikim akışının yakından bir görünümünü gösteriyor. yeni bir 3,5 mm dalga boyu. ALMA ve GLT teleskoplarının yardımıyla yakalanan görüntü, geliştirilmiş çözünürlük ve hassasiyete sahip olup, çevredeki yığılma olarak bilinen materyalin ve kara deliğin halka benzeri yapısının daha iyi anlaşılmasına olanak tanır. Kredi bilgileri: S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
M87’nin panoramik bir görüntüsü[{” attribute=””>black hole and its jet has been captured at a new 3.5 mm wavelength, revealing more details about the surrounding material and ring-like structure. Surprising findings suggest possible winds causing turbulence around the black hole. Future observations will study its time evolution and provide multi-color radio light images.
“Previously we had seen both the black hole and the jet in separate images, but now we have taken a panoramic picture of the black hole together with its jet at a new wavelength,” says Ru-Sen Lu, from the Shanghai Astronomical Observatory and leader of a Max Planck Research Group at the Chinese Academy of Sciences. The surrounding material is thought to fall into the black hole in a process known as accretion. But no one has ever imaged it directly. “The ring that we have seen before is becoming larger and thicker at 3.5 mm observing wavelength. This shows that the material falling into the black hole produces additional emission that is now observed in the new image. This gives us a more complete view of the physical processes acting near the black hole,” he added.
GMVA+ALMA image of the central black hole region in Messier 87 obtained on April 14-15, 2018 at a wavelength of 3.5 mm. The large image depicts the jet and central ring as reconstructed by the standard CLEAN method. The inset shows a magnification of the inner region obtained with the super-resolving SMILI method, revealing the ring shape with a diameter of 64 microarcseconds, which corresponds to 8.4 Schwarzschild radii. Credit: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
The participation of ALMA and GLT in the GMVA observations and the resulting increase in resolution and sensitivity of this intercontinental network of telescopes has made it possible to image the ring-like structure in M87 for the first time at the wavelength of 3.5 mm. The diameter of the ring measured by the GMVA is 64 microarcseconds, which corresponds to the size of a small (5-inch/13-cm) selfie ring light as seen by an astronaut on the Moon looking back at Earth. This diameter is 50 percent larger than what was seen in observations by the Event Horizon Telescope at 1.3 mm, in accordance with the expectations for the emission from relativistic plasma in this region.
“With the greatly improved imaging capabilities by adding ALMA and GLT into GMVA observations, we have gained a new perspective. We do indeed see the triple-ridged jet that we knew about from earlier VLBI observations,” says Thomas Krichbaum from the Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) in Bonn. “But now we can see how the jet emerges from the emission ring around the central supermassive black hole and we can measure the ring diameter also at another (longer) wavelength.”
M87*’nin EHT görüntüsünün, göreli çıkışın doğuşuyla birlikte merkezi kara deliğin görülebildiği GMVA’dan alınan görüntüyle nasıl birleştiğini gösteren animasyon. Kredi bilgileri: Ivan Marti-Vidal
M87’den gelen ışık, senkrotron radyasyonu adı verilen bir fenomen olan yüksek enerjili elektronlar ve manyetik alanlar arasındaki etkileşim tarafından üretilir. 3,5 mm dalga boyundaki yeni gözlemler, bu elektronların konumu ve enerjisi hakkında daha fazla ayrıntı ortaya koyuyor. Ayrıca bize kara deliğin doğası hakkında da bir şeyler söylüyorlar: çok aç değil. Maddeyi düşük oranda tüketir ve sadece küçük bir kısmını radyasyona dönüştürür. Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nden Keiichi Asada şöyle açıklıyor: “Daha büyük ve daha kalın halkanın fiziksel kökenini anlamak için, farklı senaryoları test etmek için bilgisayar simülasyonları kullanmak zorunda kaldık. Sonuç olarak, halkanın daha geniş boyutunun birikim akışıyla ilişkili olduğu sonucuna vardık.”
Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden Kazuhiro Hada şunları ekliyor: “Verilerimizde şaşırtıcı bir şey de bulduk: kara deliğin yakınındaki iç bölgeden gelen radyasyon beklediğimizden daha geniş. Bu, içeri giren gazdan daha fazlası olduğu anlamına gelebilir. Kara deliğin etrafında türbülans ve kaosa neden olan bir rüzgar da olabilir.”
2018 Küresel Milimetre VLBI Dizisi (GMVA) kampanyasında Messier 87’yi 3,5 milimetrede görüntülemek için kullanılan radyo teleskoplarının haritası. Kredi bilgileri: Helge Rottmann, MPIfR
Daha fazla gözlem ve güçlü teleskop filosu onun sırlarını açığa çıkarmaya devam ederken, Messier 87 hakkında daha fazlasını öğrenme arayışı henüz bitmedi. Kore Astronomi ve Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden Jongho Park, “Milimetre dalga boylarında gelecekteki gözlemler, M87 kara deliğinin zaman evrimini inceleyecek ve radyo ışığında çok renkli görüntülerle kara deliğin polikromatik bir görüntüsünü sağlayacak” diyor.
Bu araştırma, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM), Onsala Uzay Gözlemevi (OSO) tarafından işletilen teleskoplardan oluşan Küresel Milimetre VLBI Dizisi (GMVA) ile elde edilen verilerden yararlanmıştır. , Metsähovi Radyo Gözlemevi (MRO), Yebes, Kore VLBI Ağı (KVN), Green Bank Teleskopu (GBT) ve Çok Uzun Temel Dizisi (VLBA).
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, Güçlü Bir Jet Yayan Bir Kara Deliğin Tarihi İlk Doğrudan Görüntüsüne bakın.
Referans: Ru-Sen Lu, Keiichi Asada, Thomas P. Krichbaum, Jongho Park, Fumie Tazaki, Hung-Yi Pu, Masanori Nakamura, Andrei Lobanov, Kazuhiro “M87’de kara deliği ve jeti birbirine bağlayan halka benzeri bir yığılma yapısı” Hada, Kazunori Akiyama, Jae-Young Kim, Ivan Marti-Vidal, José L. Gómez, Tomohisa Kawashima, Feng Yuan, Eduardo Ros, Walter Alef, Silke Britzen, Michael Bremer, Avery E. Broderick, Akihiro Doi, Gabriele Giovannini, Marcello Giroletti, Paul TP Ho, Mareki Honma, David H. Hughes, Makoto Inoue, Wu Jiang, Motoki Kino, Shoko Koyama, Michael Lindqvist, Jun Liu, Alan P. Marscher, Satoki Matsushita, Hiroshi Nagai, Helge Rottmann, Tuomas Savolainen, Karl -Friedrich Schuster, Zhi-Qiang Shen, Pablo de Vicente, R. Craig Walker, Hai Yang, J. Anton Zensus, Juan Carlos Algaba, Alexander Allardi, Uwe Bach, Ryan Berthold, Dan Bintley, Do-Young Byun, Carolina Casadio, Shu-Hao Chang, Chih-Cheng Chang, Song-Chu Chang, Chung-Chen Chen, Ming-Tang Chen, Ryan Chilson, Tim C. Chuter, John Conway, Geoffrey B. Crew, Jessica T. Dempsey, Sven Dornbusch, Aaron Faber, Per Friberg, Javier González García, Miguel Gómez Garrido, Chih-Chiang Han, Kuo-Chang Han, Yutaka Hasegawa, Ruben Herrero-Illana, Yau-De Huang, Chih-Wei L. Huang, Violette Impellizzeri, Homin Jiang, Hao Jinchi, Taehyun Jung, Juha Kallunki, Petri Kirves, Kimihiro Kimura, Jun Yi Koay, Patrick M. Koch, Carsten Kramer, Alex Kraus, Derek Kubo, Cheng-Yu Kuo, Chao-Te Li, Lupin Chun-Che Lin, Ching- Tang Liu, Kuan-Yu Liu, Wen-Ping Lo, Li-Ming Lu, Nicholas MacDonald, Pierre Martin-Cocher, Hugo Messias, Zheng Meyer-Zhao, Anthony Minter, Dhanya G. Nair, Hiroaki Nishioka, Timothy J. Norton, George Nystrom, Hideo Ogawa, Peter Oshiro, Nimesh A. Patel, Ue-Li Pen, Yurii Pidopryhora, Nicolas Pradel, Philippe A. Raffin, Ramprasad Rao, Ignacio Ruiz, Salvador Sanchez, Paul Shaw, William Snow, TK Sridharan, Ranjani Srinivasan , Belén Tercero, Pablo Torne, Efthalia Traianou, Jan Wagner, Craig Walther, Ta-Shun Wei, Jun Yang ve Chen-Yu Yu, 26 Nisan 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-05843-w
ALMA inşaat ve operasyonları tarafından yönetilmektedir ESO Üye Devletleri adına; Kuzey Amerika adına Associated Universities, Inc. (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından; ve Doğu Asya adına Japonya Ulusal Astronomik Gözlemevi (NAOJ) tarafından. Ortak ALMA Gözlemevi (JAO), ALMA’nın inşası, devreye alınması ve işletilmesinde birleşik liderlik ve yönetim sağlar.
Grönland Teleskopu (GLT) güçlendirmesi, yeniden inşası ve işletimi Academia Sinica, Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü (ASIAA) ve Smithsonian Astrofizik Gözlemevi (SAO) tarafından yönetiliyor.
Green Bank Gözlemevi (GBT) ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (VLBA), Ulusal Bilim Vakfı’nın Associated Universities, Inc. ile işbirliği anlaşması altında işletilen başlıca tesisleridir.
Veriler, Küresel Milimetre-VLBI Dizisini (GMVA) de işleten Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nde (MPIfR) ilişkilendirildi.