Vísindamenn búa til fyrsta litrófskort af viðburðahvarfi svarthols

Rannsakendur hafa tekið skrefið lengra en aðeins að mynda svarthol og eru nú farnir að greina eðlisfræðilega eiginleika þess, með því að búa til fyrsta staðbundna litrófskort af risasvartholinu M87* á mælikvarða viðburðahvarfs þess. Rannsóknin, sem birt var á mánudaginn í The Astrophysical Journal Letters, opnar nýja sýn á hvernig plasma hagar sér í einu öfgafyllsta umhverfi alheimsins.eurekalert+2

„Litrófsheilsufarsskoðun“ fyrir svarthol

Teymið, undir forystu vísindamanna við Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) hjá kínversku vísindaakademíunni, sameinaði myndir sem teknar voru árið 2018 af Event Horizon Telescope og Global Millimeter Very Long Baseline Interferometry Array á tveimur útvarpsbylgjulengdum, 1,3 millimetrum og 3,5 millimetrum. Með því að kortleggja hvernig birtustig geislunar breytist eftir tíðni á hverjum stað í kringum svartholið, bjuggu rannsakendur til það sem þeir lýsa sem nákvæmri „litrófsheilsufarsskoðun“ á M87*.english.cas+2

Niðurstöðurnar leiða í ljós að eiginleikar geislunar breytast kerfisbundið með fjarlægð frá svartholinu. Nálægt viðburðahvarfinu er litrófsvísitalan jákvæð, sem gefur til kynna að samstillt sjálfuppsog ráði enn för í geisluninni. Lengra í burtu verður vísitalan neikvæð, sem markar umskipti yfir í ljósþunna geislun. Þessi umskipti eiga sér stað í um það bil 30 míkróbogasekúndna fjarlægð frá miðjunni, fjarlægð sem passar við hringlaga uppbygginguna sem sást á 3,5 millimetra myndinni.eurekalert+1

Hringbygging tengd eðlisfræði plasma

Niðurstaðan bendir til þess að hringurinn í myndum af svartholum sé ekki einfaldlega rúmfræðilegt fyrirbæri heldur endurspegli raunverulega breytingu á eðlisfræðilegu ástandi plasma í kringum það. „Með því að fá fyrstu staðbundnu litrófsdreifingu M87 svartholsins getum við lýst megindlega hvernig geislunareiginleikar breytast á svæðinu í kringum svartholið,“ sagði Dr. Zhao Shanshan, aðstoðarrannsakandi hjá SHAO og aðalhöfundur rannsóknarinnar. „Þetta gerir okkur kleift að kanna beint hvernig eiginleikar plasma breytast á mælikvarða viðburðahvarfsins og veitir nýjar vísbendingar til að skilja aðdráttarstrauma og myndun geisla.“english.cas+1

Horft til framtíðar

Dr. Lu Rusen, samsvarandi höfundur rannsóknarinnar, sagði að framtíðarmyndataka á mörgum tíðnum á mælikvarða viðburðahvarfs muni hjálpa til við að greina áhrif eðlisfræði plasma frá þyngdaraflsmerkjum í myndum af svartholum, sem gerir nákvæmari rannsóknir á aðdráttarafli, myndun geisla og sterku þyngdarsviði mögulegar. Rannsakendur bentu á að áframhaldandi framfarir í millimetra VLBI gætu fljótlega gert tímaháðar athuganir mögulegar, sem færir rannsóknir á svartholum frá kyrrstæðri myndatöku yfir í kraftmikla eðlisfræðilega greiningu.news.cgtn+2