Olay Ufku Teleskobu, Samanyolu Galaksisindeki merkezi kara deliğin etrafındaki manyetik alanları ortaya çıkarıyor

11

Olay Ufku Teleskobu'ndan (EHT) gökbilimciler, galaksimizin merkezindeki Yay A* (Sgr A*) adı verilen süper kütleli kara deliğin etrafını saran güçlü manyetik alanlar keşfettiler. 2022'de EHT İşbirliği, Yay A*'nın ilk görüntüsünü yayınladı ve Messier 87 galaksisinin (M87*) merkezindeki çok daha büyük kara deliğe çok benzediğini ortaya çıkardı. Bu, ekibin Sagittarius A*'yı polarize ışıkta incelemesine yol açtı ve bu da kara deliği çevreleyen manyetik alanları incelemelerine yardımcı oldu.

Yay A*, Dünya'dan 27.000 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve Güneş'in yaklaşık dört milyon katı bir kütleye sahiptir. Event Horizon Teleskobu kara deliği Nisan 2017'de gözlemledi. EHT ekibi bu gözlemleri hem 2022'deki orijinal görüntü hem de mevcut çalışma için kullandı.

Astrofizik Merkezi'nden Sarah Isson, “Şu anda gördüğümüz şey, Samanyolu'nun merkezindeki kara deliğin yakınında güçlü, bükülmüş ve düzenli manyetik alanların olduğudur” dedi. Harvard ve Smithsonian, Cambridge, Massachusetts. “Sagittarius A*'nın, daha büyük ve daha güçlü M87* kara deliğinde görülene çarpıcı biçimde benzer bir polarizasyon yapısına sahip olmasının yanı sıra, güçlü, düzenli manyetik alanların, kara deliklerin çevredeki gaz ve maddeyle nasıl etkileşime girdiği konusunda çok önemli bir rol oynadığını öğrendik. . Bunlar.”

Uzaklığından dolayı Yay A*'yı incelemek sıradan bir teleskoptan daha fazlasını gerektirir. Olay Ufku Teleskobu, kara delikleri incelemek üzere birlikte çalışmak üzere birbirine bağlı radyo teleskoplarından oluşan küresel bir işbirliğidir. Bu işbirliği, gökbilimcilerin kara delikleri ve yakın çevrelerini gözlemlemesine olanak tanıyan, Dünya boyutunda sanal bir teleskop yaratıyor.

EHT ile bile kara delikleri incelemek zordur. Sagittarius A*'yı çevreleyen plazma, kara deliğin etrafında sadece birkaç dakika içinde dönüyor, bu da gökbilimcilerin bu dönüşü telafi edecek bir yol bulmadıkları sürece net bir görüntü elde edemeyecekleri anlamına geliyor. 2022'nin ilk görüntüsünü oluşturmak için gökbilimcilerin, tamamı EHT gözlemleriyle tam olarak eşleşen ortalama binlerce başka görüntü oluşturması gerekiyordu.

Dahası, sinyal Dünya ile kara delik arasındaki yıldızlararası plazma tarafından bozuluyor, bu da özellikle polarize ışıkta çalışmayı daha da zorlaştırıyor.

Tayvan Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü'nden Jeffrey Bauer, “Yay A* biz onun görüntüsünü yakalamaya çalışırken hareket ettiğinden, polarize olmayan bir görüntü oluşturmak bile zordu” dedi. “Polaroid fotoğrafçılığın mümkün olması bizi rahatlattı. Bazı modeller polaroid görüntü üretemeyecek kadar bulanık ve gergindi, ancak doğa o kadar da acımasız değildi.”

Tıpkı 2022'de alınan görüntü gibi, Yay A*'nın yeni yayınlanan görüntüsü de farklı yöntemler kullanılarak EHT gözlemlerinden elde edilen birden fazla veri setinin ortalamasından oluşturuldu. Nihai görüntüyü oluşturmak için gökbilimciler, güçlü kutuplaşma alanlarını vurgulamak amacıyla görüntüyü işlediler ve bunları 2022'deki görüntünün üzerine yerleştirdiler.

Peki polarize ışık gökbilimcilerin manyetik alanları incelemesine nasıl yardımcı oluyor?

Işık, uzayın sıcak, mıknatıslanmış bölgelerine yayıldığında, manyetik alan çizgilerine dik bir düzende polarize olur. Kara deliği çevreleyen sıcak plazmada da durum böyledir. Bu, polarize ışığı özellikle manyetik alanlarla ilgilenen gökbilimciler için yararlı kılar.

Harvard'dan Angelo, “Kara deliklerin yakınında parlayan sıcak gazdan gelen polarize ışığı görüntüleyerek, kara deliğin beslendiği ve dışarı püskürttüğü gaz ve madde akışını birbirine bağlayan manyetik alanların yapısını ve gücünü doğrudan çıkarıyoruz” dedi. Kara Delik Girişimi. Ricarte. “Polarize ışık bize astrofizik, gazın özellikleri ve kara delik beslendiğinde ortaya çıkan mekanizmalar hakkında çok şey öğretiyor.”

Yeni görüntüler, Sgr A* ile M87* arasındaki benzerliklerin önceki görüntüye göre daha fazla olduğunu ortaya koyuyor. M87* üzerinde yapılan daha önceki bir çalışma, kara deliğin uzaya malzeme püskürttüğünü ortaya çıkardı ve mevcut sonuçlar aynı şeyin Sgr A*'da da olabileceğini gösteriyor. Üstelik benzerlikler, kütle ve boyut farklılıklarına bakılmaksızın bazı süreçlerin tüm kara delikler için benzer olduğunu gösteriyor.

“M87*'nin manyetik alan yapısının Sgr A*'nınkine çok benzemesi önemli çünkü bu, bir kara deliğin nasıl beslendiğini ve jetleri nasıl ateşlediğini yöneten fiziksel süreçlerin, farklılıklara rağmen süper kütleli kara delikler arasında evrensel olabileceğini öne sürüyor. İtalya'daki Napoli Federico II Üniversitesi'nden Mariafelicia De Laurentiis, “Kütle, hacim ve çevre açısından” dedi ve şöyle devam etti: “Bu sonuç, teorik modellerimizi ve simülasyonlarımızı geliştirmemize ve maddenin yakın çevrede nasıl etkilendiğine dair anlayışımızı geliştirmemize olanak tanıyor. kara deliğin olay ufku.”

Olay Ufku Teleskobu'nun Nisan ayında Yay A* burcunu tekrar gözlemlemesi planlanıyor ancak bu sefer daha fazla teleskop katılacak. Bu, gökbilimcilerin kara deliği daha yüksek frekanslarda gözlemlemelerine olanak tanır.

EHT işbirliğinin sonuçları iki makalede rapor edilmiştir (Bir Ve iki), 27 Mart'ta The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.

(Ana resim: Event Horizon Teleskobu tarafından görüntülenen polarize ışıkta Yay A*. Resim kredisi: EHT İşbirliği)