Mokslininkai sukūrė pirmąjį juodosios skylės įvykių horizonto spektrinį žemėlapį

Tyrėjai peržengė juodosios skylės fotografavimo ribas ir perėjo prie jos fizinių savybių diagnozavimo, sukurdami pirmąjį erdviškai išskirtą supermasyvios juodosios skylės M87* spektrinio indekso žemėlapį jos įvykių horizonto mastu. Pirmadienį žurnale „The Astrophysical Journal Letters“ paskelbtas tyrimas atveria naują langą į tai, kaip plazma elgiasi vienoje ekstremaliausių visatos aplinkų.eurekalert+2

„Spektrinė sveikatos patikra“ juodajai skylei

Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus astronomijos observatorijos (SHAO) mokslininkų vadovaujama komanda sujungė 2018 m. „Event Horizon Telescope“ ir „Global Millimeter Very Long Baseline Interferometry Array“ darytus vaizdus dviem radijo bangų ilgiais: 1,3 mm ir 3,5 mm. Sudarydami žemėlapį, kaip spinduliuotės ryškumas kinta priklausomai nuo dažnio kiekviename taške aplink juodąją skylę, tyrėjai sukūrė tai, ką jie apibūdino kaip didelio tikslumo M87* „spektrinę sveikatos patikrą“.english.cas+2

Rezultatai atskleidžia, kad spinduliuotės savybės sistemingai kinta priklausomai nuo atstumo iki juodosios skylės. Netoli įvykių horizonto spektrinis indeksas yra teigiamas, o tai rodo, kad spinduliuotėje vis dar dominuoja sinchrotroninis savaiminis sugėrimas. Tolyn indeksas tampa neigiamas, žymėdamas perėjimą prie optiškai plonos spinduliuotės. Šis perėjimas įvyksta maždaug 30 mikrosekundžių atstumu nuo centro, o tai atitinka žiedo struktūrą, matomą 3,5 mm vaizde.eurekalert+1

Žiedo struktūra susieta su plazmos fizika

Ši išvada rodo, kad ikoniškas žiedas juodųjų skylių vaizduose nėra tik geometrinė ypatybė, o atspindi realų supančios plazmos fizinės būsenos pokytį. „Gavę pirmąjį erdviškai išskirtą M87 juodosios skylės spektrinio indekso pasiskirstymą, galime kiekybiškai apibūdinti, kaip spinduliuotės savybės kinta juodąją skylę supančiame regione“, – sakė dr. Zhao Shanshan, SHAO jaunesnioji mokslo darbuotoja ir pagrindinė tyrimo autorė. „Tai leidžia mums tiesiogiai ištirti, kaip plazmos savybės kinta horizonto mastu, ir suteikia naujų užuominų suprasti akrecijos srautus bei čiurkšlių formavimąsi.“english.cas+1

Žvilgsnis į ateitį

Dr. Lu Rusen, atitinkamas tyrimo autorius, teigė, kad būsimas kelių dažnių vaizdavimas horizonto mastu padės atskirti plazmos fizikos poveikį nuo gravitacinių požymių juodųjų skylių vaizduose, o tai leis tiksliau tirti akreciją, čiurkšlių formavimąsi ir stipraus lauko gravitaciją. Tyrėjai pažymėjo, kad nuolatinė pažanga milimetrinių VLBI srityje netrukus gali leisti atlikti laike išskirtus stebėjimus, perjungiant juodųjų skylių tyrimus nuo statinio vaizdavimo prie dinaminės fizinės diagnostikos.news.cgtn+2