新的洞察银河中心黑洞的磁性

像大多数星系一样，银河系在其中心举办过超级分类的黑洞。叫做射手座A *，物体已经捕获了天文学家的好奇心数十年。现在有努力直接映像。

捕捉天体野兽的好照片将需要更好地了解它周围的事情，这已经证明了由于所涉及的巨大尺度巨大的尺度。“这是我们必须克服的最大的事情，”UC Santa Barbara Kavli理论物理学研究所（KITP）博士后研究员Sean Ressler表示，他刚刚在天体物理杂志上发表了一篇论文，调查了吸收磁盘的磁性围绕射手座A *。

在研究中，Ressler，同伴Kitp Postdoc Chris White及其同事，UC Berkeley和James Stone的Eliot Quataert在进行高级研究所，寻求确定黑洞的磁场，这是由下降物质产生的吗？建立在它短暂窒息这种流动的地步，一个条件科学家称之为磁逮捕。回答这将需要模拟系统到最近的轨道恒星。

有问题的系统跨越七个数量级。黑洞的活动地平线或没有回报的信封距离其中心约为4至800万英里。与此同时，星星轨道约为20万亿英里的距离，或者大约是太阳最近的邻近之星。

“所以你必须追踪从这个非常大的比例下降到这一非常小的规模的问题，”罗斯勒说。“在一个单一的模拟中这样做是令人难以置信的挑战，到这一点是不可能的。”最小的事件在时间段的时间内进行，而最大的现象在数千年之下发挥作用。

本文连接了小规模模拟，主要是基于理论的，具有大规模模拟，可以受到实际观测的限制。为实现这一目标，Ressler在三个重叠尺度的三个重叠尺度之间的型号之间的任务。

第一个模拟依赖于Sagittarius A *的周围恒星的数据。幸运的是，黑洞的活动占据了30岁左右的狼 - 流氓星星，吹掉了巨大的材料。“只有其中一个星星的质量损失大于同时落入黑洞的总量，”Ressler说。在过渡进入更稳定的生活阶段之前，星星在这种动态阶段花费约10万年。

使用观测数据，Ressler在大约一千年的过程中模拟了这些星星的轨道。然后，他将结果用作模拟中范围距离的起点，这在较短的时间尺度上发展。他重复了这一点，以便模拟到事件视界的边缘，在几秒钟内发生活动。这种方法而不是拼凑在一起硬度，允许Ressler将三种模拟的结果逐渐消失。

“这些是[Sagittarius] A *中最小鳞片的第一个模型的第一个模型，这考虑到来自轨道恒星的物质供应的现实，”同仁白人说。

这项技术齐全。“超越了我的期望，”Ressler评论道。

结果表明，射手座A *可以变得磁阻。这对球队来说是一个惊喜，因为银河系有一个相对安静的银河中心。通常，磁停止的黑洞具有高能量的喷射以相对论的速度拍摄颗粒。但到目前为止，科学家们已经看到射手座A *周围喷气机的少数证据。

“帮助创造喷气机的其他成分是一个快速旋转的黑洞，”白人说，“这可能会告诉我们一些关于射手座a *的旋转的东西。”

不幸的是，黑洞旋转难以确定。Ressler建模的射手座a *作为静止物体。“我们对旋转的任何东西都不了解，”他说。“它的实际上只是没有旋转的可能性。”

ressler和白色下一个计划模拟旋转后孔，这更具挑战性。它立即引入了一系列新的变量，包括旋转速率，方向和倾斜相对于增空盘。他们将使用欧洲南部天文台的重力干涉仪的数据来指导这些决定。

该团队使用模拟来创建可以与黑洞的实际观察相比的图像。Event Horizo​​ n Telescope Conclaboration的科学家 - 2019年4月的头条新闻与黑洞的第一个直接形象 - 已经达到了仿真数据，以补充他们拍摄射手座A *的努力。

事件Horizo​​ n Telescope有效地花了一段时间的观察，这导致模糊图像。当天文台在Messier 87 *上看到他们的景点时，这是较少的问题，因为它比Sagittarius A *大约1000倍，所以它会慢慢改变约1000倍。

“就像拍摄懒惰的照片一样，拍摄蜂鸟，”Ressler解释道。他们的当前和未来的结果应该帮助联盟将其数据解释他们自己的银河中心。

Ressler的结果是我们对银河系中心的活动了解的一大步。“这是第一次射手座A *已经在3D模拟中的radii中的如此大范围内建模的，而第一个活动地平线规模模拟，以便采用狼 - 林颗星的直接观察，”Ressler说。

参考：“AB Initio Horizo​​ n-Scale仿真在Sagittarius A *由Stellar Winds喂养的磁逮捕造型”由Sean M. Ressler，Christopher J. White，Eliot Quataert和James M. Stone，6月20日，Astrophysical Journy explay.doi：
10.3847 / 2041-8213 / AB9532

Ressler和White得到了戈登和贝蒂摩尔基金会和西蒙斯基金会的支持。