망원경은 M87 블랙홀의 새로운 관측을 위해 팀을 구성했습니다.
2019 년 4 월 과학자들은 EHT (Event Horizon Telescope)를 사용하여 M87 은하의 블랙홀 이미지를 처음으로 공개했습니다. 그러나이 놀라운 성과는 과학적 이야기의 시작에 불과했습니다.
전날 발표 된 19 개 관측소의 데이터는이 블랙홀과 블랙홀이 위치한 시스템에 대한 전례없는 이해를 제공 할뿐만 아니라 아인슈타인의 일반 상대성 이론 테스트를 개선 할 것을 약속합니다.
"우리는 블랙홀의 첫 번째 직접 이미지가 혁명적 일 것이라는 것을 알고있었습니다."라고 대규모 데이터 세트를 설명하는 Astrophysical Journal Letters에 발표 된 새로운 연구의 공동 저자 인 일본 국립 천문대 (National Astronomical Observatory)의 Kazuhiro Hada는 말합니다.
그러나이 멋진 이미지를 최대한 활용하려면 전체 전자기 스펙트럼을 관찰하면서 당시 블랙홀의 행동에 대해 가능한 모든 것을 알아야합니다.”
초 거대 질량 블랙홀의 거대한 중력은 먼 거리에 걸쳐 거의 빛의 속도로 이동하는 입자 (제트)의 움직임 제트를 설정할 수 있습니다. M87 제트기는 전파에서 가시 광선 및 감마선에 이르는 전체 전자기 스펙트럼을 포괄하는 빛을 생성합니다. 이 그림은 모든 블랙홀마다 다릅니다. 이 패턴을 식별하면 블랙홀의 특성 (예 : 회전 및 에너지 방출)에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있지만 시간이 지남에 따라 패턴이 변하기 때문에 어렵습니다.
과학자들은 지구와 우주에서 세계에서 가장 강력한 많은 망원경으로 관측을 조정하여 스펙트럼 전체에서 빛을 수집함으로써 이러한 변동성을 보완했습니다. 2017 년 이러한 관측은 초대형 블랙홀에 대해 수행 된 가장 큰 동시 관측 캠페인이되었습니다.
상징적 인 EHT M87 이미지를 시작으로 새로운 비디오는 시청자가 각 망원경의 데이터를 통해 여행을 떠날 것입니다. 각 순차 프레임은 빛의 파장과 물리적 크기의 다양한 요인에 대한 데이터를 보여줍니다.
이 시퀀스는 2019 년 4 월 블랙홀 이미지로 시작됩니다. 그런 다음 전 세계 (SMA)의 다른 전파 망원경 배열에서 이미지를 통해 이동하며 각 단계마다 시야로 바깥쪽으로 이동합니다. 그런 다음 시야는 가시 광선, 자외선 및 X 선 (찬드라)을 감지하는 망원경으로 변경됩니다. 화면이 분할되어 동시에 같은 하늘 영역을 덮는이 이미지가 서로 어떻게 비교되는지 보여줍니다. 이 시퀀스는 지구상의 감마선 망원경 (VERITAS)과 우주의 페르미가이 블랙홀에서 감지하는 것을 보여주는 것으로 끝납니다.
각 망원경은 지구에서 약 5500 만 광년 떨어진 M87 중심에있는 65 억 개의 태양 질량 블랙홀의 행동과 영향에 대한 다른 정보를 제공합니다.
데이터는 32 개 국가 또는 지역을 포함하고 전 세계 기관 및 정부 기관에서 자금을 지원하는 관측소를 사용하여 거의 200 개 기관에서 760 명의 과학자 및 엔지니어 팀이 수집했습니다. 관찰은 2017 년 3 월 말부터 4 월 중순까지 집중되었습니다.
첫 번째 결과는 초 거대 질량 블랙홀 M87 주변의 물질에서 생성 된 빛의 강도가 관측 된 것 중 가장 낮았 음을 보여줍니다. 이것은 블랙홀의 "그림자"를 관찰하기위한 이상적인 조건을 만들었으며, 블랙홀에서 수만 광년에 해당하는 지역으로부터 사건 지평선에 가까운 지역의 빛을 분리 할 수있게했습니다.
이 망원경의 데이터와 현재 (및 미래) 관측의 조합을 통해 과학자들은 천체 물리학의 가장 중요하고 도전적인 영역에서 중요한 연구를 수행 할 수 있습니다. 예를 들어 과학자들은이 데이터를 사용하여 아인슈타인의 일반 상대성 이론 테스트를 개선 할 계획입니다.
현재 블랙홀을 도는 물질과 제트에 의해 방출되는 물질, 특히 방출 된 빛을 결정하는 특성에 대한 불확실성은 이러한 일반 상대성 테스트에 심각한 장애물이됩니다.
오늘날의 이미지에 표시된 것과 같이 블랙홀에서 발사되는 거대한 제트는 가장 높은 에너지 우주선의 원천으로 간주되지만 입자가 가속하는 정확한 위치를 포함하여 세부 사항에 대한 많은 질문이 있습니다.
우주 광선은 충돌을 통해 빛을 생성하기 때문에 가장 높은 에너지의 감마선이이 위치를 파악할 수 있으며, 새로운 연구에 따르면 이러한 감마선은 적어도 2017 년에는 생성되지 않을 가능성이 큽니다. ... 이 논쟁을 해결하기위한 열쇠는 2018 년의 관측치와 이번 주에 수집 된 새로운 데이터와 비교하는 것입니다.