초거대 블랙홀 가장자리의 나선형 빛은 이 우주 거인의 물질 소비를 피하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그만큼 거대 블랙홀 M87*로도 알려진 M87의 질량은 약 65억 개의 태양에 해당합니다. 특히 2019년 M87*의 이미지가 카메라에 포착되면서 대중의 관심을 끌었습니다. 사건의 지평선 망원경 (EHT), 그것은 주변 환경을 처음으로 엿본 것이었습니다. 블랙홀 인류는 이제까지 획득했습니다.
이제 이 역사적인 이미지 뒤에 있는 EHT 그룹은 빛의 전기장이 약 5,400만 거리에 있는 초대질량 블랙홀을 공전하는 방식을 모델링했습니다. 광년 멀리 떨어져 땅. 한 평면에서 파동이 진동하는 이 편광은 블랙홀 주변의 빛의 속도에 가까운 속도로 가속되는 자기장과 입자에 대한 정보를 전달합니다.
과학자들은 이제 이러한 자기장이 거대한 블랙홀 M87의 먹이를 빼앗고 대신 이 물질을 방출할 수 있다고 제안합니다. 공간 대략 높은 수준에서 폭발하는 평행(또는 평행) 제트와 같습니다. 빛의 속도. M87* 주위를 지속적으로 공전하는 빛을 원형 편광이라고도 합니다.
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이번 연구의 공동저자이자 프린스턴 대학의 프로젝트 코디네이터인 앤드루 첼(Andrew Chell)은 “원형 편파는 M87 블랙홀의 첫 번째 EHT 관측에서 우리가 찾은 마지막 신호이며 (편파) 분석하기 가장 어려웠다”고 말했습니다. . 그는 성명에서 말했다.
프린스턴 중력 이니셔티브(Princeton Gravity Initiative)의 연구원인 차일(Chail)은 “이 새로운 결과는 블랙홀 주변의 뜨거운 가스에 침투하는 강력한 자기장에 대한 우리의 그림이 정확하다는 확신을 줍니다. 천체물리학자연 연구를 위한 수학과 물리학과 중력. “이러한 전례 없는 EHT 관측을 통해 블랙홀이 어떻게 물질을 소비하고 호스트 은하 외부에서 제트를 발사하는지에 대한 오랜 질문에 답할 수 있습니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
M87의 초대질량 블랙홀 이미지를 공개한 지 2년 후인 2021년 EHT 협업이 공개한다. 놀라운 두 번째 모습. 최신 이미지는 처음으로 블랙홀 주변의 편광을 보여주었습니다. (편광된 빛은 비편광된 빛과 방향과 밝기가 다릅니다.) 2021년 데이터는 또한 진동하는(진동하는) 전기장의 방향을 밝혀 M87* 주변의 자기장이 강력하고 질서정연하다는 첫 번째 힌트를 제공했습니다.
다음으로 연구원들은 칠레 북부에 위치한 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 사용하여 자세히 조사했습니다. ALMA는 EHT의 기준 안테나 역할을 하여 보정을 제공했습니다. ALMA는 칠레 사막에 위치한 66개의 안테나 배열로, 블랙홀과 같은 먼지가 많은 우주 환경을 관통하여 더 긴 파장의 빛을 검색할 수 있습니다.
ALMA는 지구 크기의 가상 장비를 만들기 위해 함께 모인 전 세계 EHT 전파 망원경 네트워크의 일부입니다. (이 기술은 초장기선 간섭계(VLBI)라고도 합니다.)
2017년에 수집된 ALMA 데이터에 대한 새로운 분석은 전기장이 어떻게 빛을 선형 방향으로 비틀어 2021년에 볼 수 있는 강한 자기장의 증거를 다시 한번 보여줍니다. EHT 과학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 이러한 강한 자기장을 제안합니다. 자기장은 M87* 쪽으로 떨어지는 물질을 밀어냅니다.
자기장은 또한 물질이 블랙홀을 통과하기 전에 빛의 속도에 가까운 속도로 M87*에서 물질 제트를 발사합니다. 중대한 전환점– 심지어 빛조차도 블랙홀에서 빠져나올 수 없는 지점 – 그리고 블랙홀의 이미 엄청난 질량을 더하게 됩니다. (이는 EHT가 블랙홀 자체를 이미지화할 수 없음을 의미합니다. 왜냐하면 블랙홀은 빛을 방출하지 않지만 각 블랙홀 주변은 감지 가능한 방사선으로 빛나기 때문입니다.)
이번 연구의 공동저자이자 ALMA의 VLBI 팀을 이끄는 휴고 메시아스(Hugo Messias)는 “연구원들은 선형 편파에 대한 더 강력한 증거를 찾기 위해 계속해서 데이터를 분석하고 있으며, 그들은 자신들의 연구가 여전히 개선의 여지를 남겨둘 수 있다고 말합니다.”라고 말했습니다. 같은 말. “현재 감지된 이 원형 편광은 매우 희미하지만 최근 몇 년 동안 EHT는 더 많은 관측소와 향상된 감도를 통해 관찰해 왔습니다. 즉, 지속적인 분석을 통해 M87*을 둘러싼 비밀에 대한 새로운 정보를 제공할 가능성이 높습니다.”
EHT Collaboration은 EHT의 새로운 연구 결과에 대한 제1저자로 총체적으로 인정받고 있으며, 이는 수요일(11월 8일)에 발표된 논문에 자세히 설명되어 있습니다. 천체 물리학 저널.
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