우리는 그것을 얻었다! 천문학자들은 우리 은하의 중심부에 있는 블랙홀의 첫 번째 이미지를 공개합니다.

우리는 그것을 얻었다!  천문학자들은 우리 은하의 중심부에 있는 블랙홀의 첫 번째 이미지를 공개합니다.
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보도 자료 22-005

5월 2022년 12월 12일

  • 워싱턴 DC – 미국 국립 과학 재단이 주최한 기자 회견에서 오늘 워싱턴 DC에서 열린 Event Horizon Telescope Collaboration에서 천문학자들은 우리 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀의 첫 번째 이미지를 공개했습니다. 이 결과는 물체가 실제로 블랙홀이라는 압도적인 증거를 제공하고 대부분의 은하의 중심에 있는 것으로 생각되는 그러한 거인의 작용에 대한 귀중한 단서를 제공합니다. 이 이미지는 이벤트 호라이즌 망원경(EHT, Collaboration)이라는 글로벌 연구 팀이 전 세계 전파 망원경 네트워크에서 얻은 관측 자료를 사용하여 제작했습니다.
      Sgr A이미지의 고해상도 버전을 다운로드합니다.

        이 이미지는 우리 은하의 바로 중심에 있는 거대한 물체를 오랫동안 기다려온 모습입니다. 과학자들은 이전에 우리은하의 중심에 있는 보이지 않고, 조밀하고, 매우 무거운 무언가 주위를 도는 별을 본 적이 있습니다. 이것은 궁수자리 A*(Sgr A*, “sadge-ay-star”로 발음됨)로 알려진 이 천체가 블랙홀임을 강력하게 시사하며, 오늘의 이미지는 이에 대한 최초의 직접적인 시각적 증거를 제공합니다.

        우리는 블랙홀 자체를 볼 수는 없지만 완전히 어둡기 때문에 블랙홀 주변의 빛나는 가스는 분명한 신호를 나타냅니다. 고리 모양의 구조. 새로운 관점은 우리 태양보다 400만 배 더 무거운 블랙홀의 강력한 중력에 의해 휘어진 빛을 포착합니다.

        반지의 크기는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 예측과 일치했습니다.” EHT 프로젝트 과학자 Geoffrey Bower가 말했습니다. 이 거대한 블랙홀이 주변 환경과 어떻게 상호 작용하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.” EHT 팀의 결과는 오늘 Astrophysical Journal Letters 특별호에 게재되었습니다. https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_First_Sgr_A_Results

        블랙홀은 지구에서 약 27,000광년 떨어져 있기 때문에, 그것은 하늘에서 달의 도넛과 거의 같은 크기로 보입니다. 그것을 이미지화하기 위해 팀은 강력한 EHT를 만들었습니다. 이 EHT는 지구에 존재하는 8개의 기존 전파 관측소를 연결하여 단일 “지구 크기” 가상 망원경을 형성했습니다. . EHT는 카메라에서 장시간 노출을 사용하는 것과 유사하게 여러 시간 동안 연속적으로 데이터를 수집하면서 Sgr A*를 여러 밤에 관찰했습니다.

        혁신은 다음과 같습니다. EHT 협업의 2019년 공개된 M87*이라는 블랙홀의 첫 번째 이미지는 더 멀리 떨어진 Messier 87 은하의 중심에 있습니다.

        두 개의 블랙홀 우리 은하의 블랙홀이 M87*[2]보다 1000배 이상 작고 질량도 작음에도 불구하고 놀라울 정도로 비슷하게 보입니다. EHT 과학 위원회의 공동 의장이자 이론 천체 물리학 교수인 Sera Markoff는 “우리는 완전히 다른 두 가지 유형의 은하와 두 개의 매우 다른 블랙홀 질량을 가지고 있지만 이 블랙홀의 가장자리에 가까이 가면 놀라울 정도로 유사해 보입니다”라고 말했습니다. 네덜란드 암스테르담 대학에서. “이것은 일반 상대성 이론이 이러한 물체를 가까이서 지배한다는 것을 말해주고, 멀리서 볼 수 있는 모든 차이는 블랙홀을 둘러싸고 있는 물질의 차이로 인한 것임에 틀림없습니다.”

        이 업적은 A병장이 우리에게 훨씬 더 가깝지만 M87*보다 훨씬 더 어려웠습니다. EHT 과학자 Chi-kwan(‘CK’) Chan, Steward Observatory 및 천문과 및 미국 애리조나 대학 데이터 과학 연구소는 다음과 같이 설명합니다. “블랙홀 주변의 가스는 같은 속도로 움직입니다. Sgr A*와 M87주변에서 거의 빛만큼 빠릅니다. 그러나 가스가 더 큰 M87*을 도는 데 며칠에서 몇 주가 걸리는 반면 훨씬 작은 Sgr A*에서는 단 몇 분 만에 궤도를 완료합니다. 이것은 EHT Collaboration이 관찰하면서 A주변의 가스의 밝기와 패턴이 빠르게 변하고 있다는 것을 의미합니다. 마치 빠르게 꼬리를 쫓는 강아지의 선명한 사진을 찍으려는 것과 비슷합니다.”

        연구원들은 A주변의 가스 이동을 설명하는 정교한 새 도구를 개발해야 했습니다. M87*은 거의 모든 이미지가 동일하게 보이는 더 쉽고 안정적인 목표였지만 Sgr A*의 경우에는 그렇지 않았습니다. Sgr A블랙홀의 이미지는 팀이 추출한 여러 이미지의 평균으로, 마침내 우리 은하의 중심에 숨어있는 거인을 처음으로 드러냈습니다.

        이 노력은 함께 EHT 협업을 구성하는 전 세계 80개 기관의 300명 이상의 연구원의 독창성을 통해 가능했습니다. 팀은 A촬영의 문제를 극복하기 위한 복잡한 도구를 개발하는 것 외에도 슈퍼컴퓨터를 사용하여 데이터를 결합 및 분석하는 동시에 관측과 비교하기 위해 전례 없는 시뮬레이션된 블랙홀 라이브러리를 컴파일하는 등 5년 동안 엄격하게 작업했습니다.

        다섯 번째 논문의 분석에는 NSF Frontera 슈퍼컴퓨터의 CPU 시간이 거의 8천만 시간이고 NSF Open Science Grid의 CPU 시간이 2천만 시간이 포함됩니다. NSF의 SPT(South Pole Telescope)와 NSF의 NRAO(National Radio Astronomy Observatory)에서 관리하는 망원경인 국제 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA)는 2017년 이미지 데이터를 수집하는 데 사용된 7개의 망원경 중 2개입니다.

        과학자들은 마침내 크기가 매우 다른 두 블랙홀의 이미지를 갖게 되어 매우 기쁩니다. 이는 두 블랙홀을 비교하고 대조하는 방법을 이해할 수 있는 기회를 제공합니다. 그들은 또한 새로운 데이터를 사용하여 초거대질량 블랙홀 주변에서 가스가 어떻게 거동하는지에 대한 이론과 모델을 테스트하기 시작했습니다. 이 과정은 아직 완전히 이해되지 않았지만 은하의 형성과 진화를 형성하는 데 핵심적인 역할을 하는 것으로 생각됩니다.

        “이제 우리는 이들 은하의 차이점을 연구할 수 있습니다. 이 중요한 과정이 어떻게 작동하는지에 대한 가치 있는 새로운 단서를 얻기 위해 두 개의 초대형 블랙홀이 있습니다. “우리는 두 개의 블랙홀에 대한 이미지를 가지고 있습니다. 하나는 우주의 초대질량 블랙홀의 큰 쪽과 다른 하나는 작은 쪽입니다. 따라서 우리는 이전보다 훨씬 더 극한 환경에서 중력이 어떻게 작용하는지 테스트할 수 있습니다.”

        EHT의 진행 상황은 계속됩니다: 2022년 3월의 주요 관측 캠페인에는 그 어느 때보다 많은 망원경이 포함되었습니다. EHT 네트워크의 지속적인 확장과 상당한 기술 업그레이드를 통해 과학자들은 가까운 미래에 훨씬 더 인상적인 이미지와 블랙홀 영화를 공유할 수 있습니다.

        “ 이 이미지는 글로벌 연구 커뮤니티로서 우리가 가장 밝은 마음을 모아 불가능해 보이는 것을 가능하게 만들 때 우리가 성취할 수 있는 것에 대한 증거입니다. 언어, 대륙, 심지어 은하계조차도 인류가 모두의 더 큰 이익을 위해 함께 할 때 성취할 수 있는 것을 방해할 수 없습니다. 이것은 우리 은하수의 중심에 있는 블랙홀을 수십 년 동안의 강렬한 호기심에 기반한 발견 연구에 따른 결정적인 성취로 보는 역사적인 순간입니다. NSF는 이러한 환상적인 발견을 가능하게 하는 인프라와 이 혁신적인 연구에 투자하는 국제 파트너를 자랑스럽게 생각합니다.”라고 NSF 이사인 Sethuraman Panchanathan이 말했습니다.

        Notes

        관측이 수행된 2017년 4월 EHT에 관련된 개별 망원경은 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), APEX(Atacama Pathfinder Experiment), IRAM 30미터 망원경, James Clerk Maxwell 망원경이었습니다. (JCMT), 대형 밀리미터 망원경 Alfonso Serrano (LMT), 서브 밀리미터 어레이 (SMA), UArizona 서브 밀리미터 망원경 (SMT), 남극 망원경 (SPT). 그 이후로 EHT는 그린란드 망원경(GLT), NOEMA(NORthern Extended Millimeter Array) 및 Kitt Peak의 UArizona 12미터 망원경을 네트워크에 추가했습니다.

        ALMA는 유럽 남방 천문대(ESO, 유럽, 회원국 대표), 미국 국립 과학 재단(NSF) 및 국립 연구소의 파트너십입니다. 일본 자연과학부(NINS), 국립연구위원회(캐나다), 과학기술부(타이페이 MOST), Academia Sinica 천문 및 천체 물리학 연구소(ASIAA), 한국천문우주과학연구원( KASI, 대한민국), 칠레 공화국과 협력합니다. 합동 ALMA 천문대는 ESO, Associated Universities, Inc./국립 전파 천문대(AUI/NRAO) 및 일본 국립 천문대(NAOJ)에서 운영합니다. 막스 플랑크 전파 천문 연구소(독일), 온살라 우주 천문대(스웨덴) 및 ESO가 공동으로 운영하는 APEX는 ESO에서 운영합니다. 30미터 망원경은 IRAM(IRAM 파트너 조직은 MPG(독일), CNRS(프랑스) 및 IGN(스페인)임)에서 운영하고 JCMT는 천문 메가 과학 센터를 대신하여 동아시아 천문대에서 운영합니다. 중국과학원, NAOJ, ASIAA, KASI, 태국 국립천문연구소, 영국 및 캐나다 기관 LMT는 INAOE와 UMass가 운영하고 SMA는 Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian에서 운영합니다. 및 ASIAA, UArizona SMT는 University of Arizona에서 운영합니다. SPT는 University of Arizona에서 제공하는 특수 EHT 기기와 함께 University of Chicago에서 운영합니다.

        그린랜드 망원경(GLT)은 ASIAA와 스미소니언 천체물리학천문대(SAO)에서 운영합니다. GLT는 ALMA-대만 프로젝트의 일부이며 부분적으로 타이페이의 Academia Sinica(AS)와 MOST에서 지원합니다. NOEMA는 IRAM과 U아리조나 12미터 망원경 at Kitt Peak는 University of Arizona에서 운영합니다.

        [2] 블랙홀은 질량이 크기에 따라 확장되는 유일한 물체입니다. 다른 것보다 천 배 작은 블랙홀은 또한 천 배 덜 무겁습니다.

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        추가 정보

        EHT 컨소시엄은 13개의 이해관계자 기관으로 구성됩니다. Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, the East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National 일본 천문대, 주변 이론 물리학 연구소, Radboud 대학 및 Smithsonian 천체 물리학 천문대.

          추가 링크
      • 고해상도 Sgr A이미지
      • EHT 웹사이트
      • NSF 블랙홀 탐사
    • NSF EHT

    -NSF-

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    Author: Jeanice Wiers

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