Structures magnétiques observées près du trou noir supermassif

Black Hole at the Heart of M87
Jet M87 et trou noir supermassif

Cette image composite particulière montre trois vues de radiotélescope de la zone centrale de la galaxie Messier 87 (M87), dans laquelle un jet de particules en mouvement rapide est projeté depuis le primaire de la galaxie. Dans ces images, les lignes particulières indiquent la polarisation – le positionnement des zones électriques dans les dunes radio provenant de l’objet. La polarisation particulière est une banque de signature des zones magnétiques. L’image ALMA montre les 6000 années-lumière internes du jet. L’image de la très longue portée de base (VLBA) de la National Science Foundation zoome vers le bas pour montrer l’intérieur à une année-lumière du jet, et l’image EHT montre l’emplacement le plus proche du trou noir supermassif dans le noyau de la galaxie. Les marques indiquent la fréquence de visionnage en GigaHertz (GHz) et la plage indiquée par la barre de plage en dessous de la fréquence particulière. Combinés, ces types d’images permettent aux astronomes d’étudier la construction de zones magnétiques très proches du trou noir jusqu’à des milliers d’années-lumière à l’extérieur de celui-ci. Crédit : Collaboration EHT ; Goddi ainsi que al., ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) ; Kravchenko et ‘s.; JC Algaba, I. Martí-Vidal, NRAO/AUI/NSF

Une toute nouvelle vue de la zone la plus proche du supermassif trou noir au centre de la galaxie Messier 87 (M87) a montré les détails essentiels des champs magnétiques proches du trou noir et des suggestions sur la puissance des avions de matière pouvant provenir de cette zone.

Un groupe mondial d’astronomes utilisant le télescope Event Horizon, une collection de huit télescopes, dont l’Atacama Big Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ) au Chili, a mesuré une marque de zones magnétiques — appelée polarisation — autour du trou noir. La polarisation peut être l’orientation des champs électriques dans la lumière plus les ondes radio, elle peut également indiquer la présence et la position particulières de zones magnétiques.

“Nous voyons en fait le prochain élément de preuve important pour comprendre comment les zones magnétiques se comportent autour des trous sombres et comment l’exercice dans cette très petite région peut entraîner des jets efficaces”, a déclaré Monika Mościbrodzka, planificatrice du groupe de travail EHT Polarimetry et assistante. Professeur à l’Université Radboud aux Pays-Bas.

Jet M87 en lumière polarisée

Cette image montre une vue du jet dans la galaxie Messier 87 (M87) en lumière polarisée. L’image a été obtenue avec l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), basé au Chili, dont l’ESO est un compagnon, et capture la faille du jet, en utilisant une taille de 6000 années-lumière, plus près du centre de l’univers. Les lignes indiquent l’orientation associée à la polarisation, qui est associée à l’industrie magnétique dans la région imagée. Cette image particulière d’ALMA indique par conséquent à quoi ressemble la construction de l’industrie magnétique le long du jet. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et ‘s.

De toutes nouvelles images avec l’EHT et l’ALMA ont permis aux scientifiques de cartographier les plages de champ magnétique près du bord associé à la fosse noire de M87. Ce même trou noir est le tout premier à être imagé – par l’EHT en 2019. Cette image a révélé une structure en forme d’anneau brillant utilisant une zone centrale sombre – l’ombre du trou noir. Les dernières images sont importantes pour expliquer exactement comment M87, à 50 millions d’années-lumière de Planet, peut lancer pleins de jets d’énergie à partir de son primaire.

Le trou noir au centre de M87 est plus de 6 milliards de fois plus massif que le Soleil. Le matériau attiré vers l’intérieur forme le disque en rotation – appelé disque d’accrétion – en orbite soigneusement autour du trou sombre. La plupart des matériaux contenus dans le disque tombent dans l’ouverture noire, mais certains contaminants environnants s’échappent et sont projetés loin dans la zone en jets se déplaçant presque à la vitesse de la lumière.

Trou noir supermassif M87 en lumière polarisée

La dernière image de la région à travers le trou noir supermassif au cœur de l’univers M87, du télescope Occasion Horizon. Les contours montrent la polarisation de l’émission radio de votre zone la plus proche du trou noir. Pointage de crédit : Collaboration EHT

« Les images polarisées récemment publiées sont essentielles pour comprendre comment le champ magnétique permanent permet à un trou noir particulier de « manger » de la matière et de lancer des avions puissants », a déclaré Toby Chael, un Nasa Hubble Beaucoup d’autres au Princeton Middle for Theoretical Technology et au Princeton The Law of Gravity Initiative in the Oughout. S.

Les scientifiques ont comparé les images les plus récentes démontrant la structure de l’industrie magnétique juste à côté du trou noir avec des simulations informatiques en fonction de différentes versions théoriques. Ils ont découvert que seuls les modèles offrant un carburant fortement magnétisé peuvent expliquer ce qu’ils voient exactement à l’horizon de l’occasion.

« Les observations suggèrent que les champs magnétiques particuliers à l’avantage du trou noir sont suffisamment puissants pour repousser le gaz brûlant et l’aider à résister à l’attraction de la gravité. Seul le gaz qui passera à travers l’industrie peut remonter vers l’horizon des événements », a expliqué Jerrika Dexter, enseignante adjointe à l’université associée à Colorado Boulder et coordinatrice de l’équipe de travail sur la théorie EHT.

Trou noir au cœur de M87

L’impact de cet artiste représente le trou noir au cœur de l’énorme univers elliptique Messier 87 (M87). Cette fosse noire a été choisie car l’objet d’observations de changement de paradigme par le télescope Occasion Horizon. Le matériau surchauffé encerclant la fosse noire est représenté comme le plan relativiste lancé par le trou noir de M87. Pointage de crédit : ESO/M. Kornmesser

Pour faire les toutes nouvelles observations, les chercheurs ont relié huit télescopes à travers le monde – dont ALMA – pour produire un télescope virtuel de la taille de la Terre, l’EHT. La résolution particulièrement impressionnante acquise avec l’EHT est la même que celle nécessaire pour mesurer la longueur d’une carte de crédit au premier coup d’œil de la Lune.

Cette résolution a permis à l’équipe d’observer directement l’ombre du trou noir ainsi que l’anneau lumineux qui l’entoure, en utilisant la nouvelle image montrant évidemment que la bande est magnétisée. Les résultats sont publiés dans deux articles au sein de la Lettres de revues astrophysiques par la collaboration EHT. La recherche comprenait plus de 300 experts de plusieurs institutions et universités du monde entier.

Un troisième papier a également été publié dans le même montant de la Mots du journal astrophysique , basé sur des informations d’ALMA, entreprise dirigée par Ciriaco Goddi, un scientifique de l’Université Radboud et de l’Observatoire de Leiden, aux Pays-Bas.

“Les informations mixtes de l’EHT et de l’ALMA ont permis aux scientifiques d’étudier le rôle particulier des champs magnétiques de la zone de l’horizon des événements jusqu’au-delà du noyau de la galaxie, le long des jets puissants augmentant des milliers d’années-lumière”, a déclaré Goddi.

En savoir plus sur cette étude :

Les références:

« Premiers résultats du télescope Horizon M87 Occasion. VII. Polarization from the Ring » par The Occasion Horizon Telescope Cooperation, Kazunori Akiyama, Juan Carlos Algaba, Antxon Alberdi, Walter Alef, Richard Anantua, Keiichi Asada, Rebecca Azulay, Anne-Kathrin Baczko, Jesse Ball, et ing., 24 mars 2021, Lettres de revues astrophysiques .
DOI : 10. 3847 / 2041-8213 / abe71d

« Premiers résultats du télescope M87 Event Horizon. VIII. Structure de champ à aimant permanent proche de l’horizon de l’événement” de la Collaboration Event Horizon Telescope, Kazunori Akiyama, Juan Carlos Algaba, Antxon Alberdi, Walt Alef, Richard Anantua, Keiichi Asada, Rebecca Azulay, Anne-Kathrin Baczko, David Ball, ou al. , 24 mars 2021, Mots du journal astrophysique .
DOI : 10. 3847 / 2041-8213 / abe4de

« Propriétés polarimétriques du télescope Horizon d’occasion se concentre sur d’ALMA » simplement par Ciriaco Goddi, Iván Martí-Vidal, Hugo Messias, Geoffrey C. Bower, Avery E. Broderick, Jason Dexter, Daniel P. Marrone, Monika Moscibrodzka, Hiroshi Nagai, Juan Carlos Algaba, et al., 24 mars 2021, Lettres d’enregistrement astrophysique .
DOI : dix. 3847/2041-8213/abee6a

Le National Stereo Astronomy Observatory est en fait une installation de la Nationwide Science Foundation, gérée en vertu d’un contrat de coopération par Associated Educational Institutions, Inc.

La collaboration particulière de l’EHT implique plus de 300 scientifiques d’Afrique, de pays asiatiques, d’Europe, d’Amérique du Nord et d’Amérique du Sud. La collaboration mondiale essaie de capturer les images de trous noirs les plus complètes jamais obtenues simplement en créant un télescope virtuel de la taille de la Terre. Soutenu simplement par une décision d’investissement international considérable, l’EHT relie les télescopes existants à l’aide de nouveaux systèmes – créant un instrument fondamentalement tout neuf avec la plus grande énergie de résolution angulaire qui ait déjà été atteinte.

Les télescopes impliqués sont généralement: ALMA, APEX, le télescope de 30 mètres de l’Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM), l’observatoire IRAM NOEMA, le télescope James Clerk Maxwell (JCMT), le télescope millimétrique supérieur (LMT), le submillimètre Assortiment (SMA), le télescope submillimétrique (SMT), le télescope du pôle Sud (SPT), le télescope de Kitt Peak et le télescope du Groenland (GLT).

Le consortium EHT se compose de treize instituts partenaires : l’Academia Sinica Company of Astronomy plus Astrophysics, le College of Arizona, le Collège de Chicago , the East Hard anodized cookware Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Stereo Astronomy, AVEC Haystack Observatory, Nationwide Astronomical Observatory associé au Japon, Perimeter Start for Theoretical Physics, Radboud University ainsi que Smithsonian Astrophysical Observatory.

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Range (ALMA), une installation internationale d’astronomie, est une relation de CETTE , la US Nationwide Science Foundation (NSF) et les National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé par l’ESO pour les réclamations de ses membres, par la NSF en coopération avec le Conseil national de recherches associé au Canada (NRC) ainsi que le ministère de la Technologie et de la Technologie (MOST) et par le NINS en coopération avec l’Academia Sinica (AS) au sein de Taiwan et le Korea Astronomy and Room Science Institute (KASI). La construction et les opérations d’ALMA sont dirigées par l’ESO pour ses déclarations de membres ; par le National Radio Stations Astronomy Observatory (NRAO), géré par Linked Universities, Inc. (AUI), au nom de l’Amérique du Nord; par l’intermédiaire de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) au nom de l’Asie orientale. L’Observatoire partagé d’ALMA (JAO) assure la gestion et la gestion unifiées de la construction, de la mise en service et de l’exploitation d’ALMA.

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