网站首页 新闻动态 有关我们 技术服务

技术服务

当前位置:北京pk全天精准计划 > 技术服务 > 天文学家在射手座A测量磁场

天文学家在射手座A测量磁场

发布时间:2018-05-15

em使用Event Horizo​​n Telescope,天文学家首次测量了射手座A *事件视界外的磁场。 / em

大多数人认为黑洞就像巨大的真空吸尘器吸吮任何过于接近的东西。但是,星系中心的超大质量黑洞更像是宇宙引擎,将能量从碰撞物质转化为强烈的辐射,可以超越周围所有恒星的组合光线。如果黑洞在旋转,它可以产生强烈的射流,它可以在数千光年内传播并形成整个星系。这些黑洞引擎被认为是由磁场驱动的。天文学家第一次在我们银河系中心的黑洞视界外发现了磁场。

“了解这些磁场至关重要。哈佛史密松天体物理中心(CfA)的主要作者迈克尔约翰逊说,迄今为止,没有人能够解决事件地平线附近的磁场问题。结果出现在“科学”杂志12月4日的一期中。

“这些磁场已被预测存在,但以前没有人见过它们。我们的数据将数十年的理论工作放在坚实的观测基础上,“麻省理工学院Haystack Observatory的副主任Shep Doeleman(CfA / MIT)补充说。

这项专长是通过使用事件地平望远镜(EHT)实现的 - 这是一个全球射电望远镜网络,它们连接在一起起到一个与地球一样大的望远镜的作用。由于较大的望远镜可以提供更多的细节,因此EHT最终将解析小至15微秒的特征。 (一个弧秒是一度的1/3600,而15微秒是角度相当于在月球上看到一个高尔夫球。)

需要这样的解决方案是因为黑洞是宇宙中最紧凑的物体。银河系中央的黑洞Sgr A *(射手座A型星)重约400万倍于我们的太阳,但其行星视界仅跨越800万英里 - 比水星轨道还小。由于它位于距离25,000光年远的地方,因此这个尺寸相当于一个令人难以置信的小10微秒。幸运的是,黑洞的强烈引力使光线翘曲并放大事件视界,使其在天空中看起来更大 - 大约50微秒,这是EHT可以轻易解决的区域。

事件地平望远镜在1.3毫米的波长进行了观测。该团队测量了光线是如何线性偏振的。在地球上,太阳光通过反射被线性偏振化,这就是为什么太阳镜被偏振以阻挡光线并减少眩光的原因。在Sgr A *的情况下,通过围绕磁场线旋转的电子发射偏振光。结果,这光直接跟踪磁场的结构。

Sgr A *由围绕黑洞轨道的吸积盘围绕。研究小组发现,黑洞附近的一些地区的磁场是无序的,混杂的圈和旋涡类似于交织在一起的意大利细面条。相比之下,其他地区则表现出更加有组织的模式,可能在喷气飞机产生的地区。

他们也发现磁场在短短的15分钟左右的时间范围内波动。

“再一次,银河系中心被证明是比我们猜测的更具活力的地方,”约翰逊说。 “

这些观测结果在三个地理位置使用了天文设施:亚毫米波阵列和詹姆斯文员麦克斯韦望远镜(均在夏威夷的莫纳克亚),亚毫米望远镜在山上。亚利桑那州的格雷厄姆以及加利福尼亚州主教附近的毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)。随着EHT在全球范围内添加更多无线电菜肴并收集更多数据,它将实现更高的分辨率,其目标是首次直接成像黑洞的事件视界。

“构建跨越地球的望远镜的唯一方法是组建一个由全球共同工作的科学家组成的团队。有了这个结果,EHT团队更接近解决天文学中的一个中心悖论:为什么黑洞如此明亮?“Doeleman说。

CfA和MIT的EHT研究得到国家科学基金会以及戈登和贝蒂摩尔基金会的资助。亚毫米波阵列(SMA)是史密森天体物理天文台和中央研究院天文和天体物理研究所的联合项目。亚毫米级望远镜是亚利桑那无线电观测台的一部分,该观测台通过美国国家科学基金会大学无线电观测台计划得到部分支持。 James Clerk Maxwell望远镜由联合天文学中心代表英国科学技术设施委员会,荷兰科学研究组织和加拿大国家研究委员会运营。美国国家科学基金会和CARMA合作伙伴大学资助了CARMA开发和运营。

出版物:迈克尔D.约翰逊等人,“解决射手座A *的事件视界附近的磁场结构和可变性”,科学2015年12月4日: 350没有。 6265第1242-1245页; DOI:10.1126 / science.aac7087

Source:Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics