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利用 GRAVITY 的银河系中心深场成像

星系天体物理 2022-01-19 v1

摘要

银河系中心的恒星轨道为超大质量黑洞的引力势提供了非常干净的探测手段。借助近红外干涉仪 GRAVITY,它们能以超越单望远镜混淆极限的独特精度被研究。成像对于在该天区搜寻可能约束黑洞自旋的短轨道暗弱未知恒星至关重要。此外,它为天体测量拟合提供起点以推导高精度的恒星位置。在此,我们提出 GR\mathrm{G^R},一种专为 GRAVITY 银河系中心观测设计的新型成像工具。该算法基于成像问题的贝叶斯解释,在信息场论框架下表述,并建立在射电干涉成像已有工作之上。其应用于 2021 年 GRAVITY 观测得到了迄今在几毫角秒尺度上最深的银河系中心图像。图像揭示了 Sgr A* 周围中央 100mas100\,\mathrm{mas} 内复杂的源结构,其中我们探测到恒星 S29 和 S55,并确认 S62 在其轨迹上缓慢接近 Sgr A*。此外,我们在一系列将光纤偏离 Sgr A* 的曝光中探测到 S38、S42、S60 和 S63。我们提供了上述所有恒星轨道的更新。除这些已知源外,图像还揭示了一颗以高角速度向西运动的暗弱恒星。我们未找到其与任何已知源的重合,因此将该新恒星称为 S300。根据与 S29 的流量比,我们估计其 K 波段星等为 mK(S300)19.019.3m_\mathrm{K}\left(\mathrm{S300}\right)\simeq 19.0 - 19.3。用 CLEAN 获得的图像确认了该探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.07477,
  title  = {Deep Images of the Galactic Center with GRAVITY},
  author = {GRAVITY Collaboration and R. Abuter and N. Aimar and A. Amorim and P. Arras and M. Bauböck and J. P. Berger and H. Bonnet and W. Brandner and G. Bourdarot and V. Cardoso and Y. Clénet and R. Davies and P. T. de Zeeuw and J. Dexter and Y. Dallilar and A. Drescher and F. Eisenhauer and T. Enßlin and N. M. Förster Schreiber and P. Garcia and F. Gao and E. Gendron and R. Genzel and S. Gillessen and M. Habibi and X. Haubois and G. Heißel and T. Henning and S. Hippler and M. Horrobin and A. Jiménez-Rosales and L. Jochum and L. Jocou and A. Kaufer and P. Kervella and S. Lacour and V. Lapeyrère and J. -B. Le Bouquin and P. Léna and D. Lutz and F. Mang and M. Nowak and T. Ott and T. Paumard and K. Perraut and G. Perrin and O. Pfuhl and S. Rabien and J. Shangguan and T. Shimizu and S. Scheithauer and J. Stadler and O. Straub and C. Straubmeier and E. Sturm and L. J. Tacconi and K. R. W. Tristram and F. Vincent and S. von Fellenberg and I. Waisberg and F. Widmann and E. Wieprecht and E. Wiezorrek and J. Woillez and S. Yazici and A. Young and G. Zins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07477},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 14 figures