M87 喷流深入至约十个史瓦西半径处的最内层准直结构

我们利用甚长基线阵列（Very Long Baseline Array）在 2、5、8.4、15、23.8、43 和 86 GHz 频率下的数据，研究了 M87 的详细内部喷流结构，特别关注喷流基部射电核的多频特性。首先，我们在每个频率 $\nu$ 下测量了垂直于喷流轴的核区尺寸（定义为 $W_{\rm c}$），并发现 $W_{\rm c}$ 与 $\nu$ 之间存在 $W_{\rm c}(\nu) \propto \nu^{-0.71\pm0.05}$ 的关系。随后，通过结合 $W_{\rm c}(\nu)$ 与我们先前研究获得的核位置频率依赖性 $r_{\rm c}(\nu)$，我们构建了从中心黑洞向下延伸至约 10 个史瓦西半径（$R_{\rm s}$）的最内层喷流准直轮廓 $W_{\rm c}(r)$。我们发现 $W_{\rm c}(r)$ 与外部边缘增亮的抛物线形喷流的宽度轮廓平滑连接，并在向下延伸至数十个 $R_{\rm s}$ 的范围内遵循相似的径向依赖关系。在更靠近黑洞处，测得的径向轮廓表明喷流准直形状可能从外部的抛物线形发生变化，喷流形状趋向于更具径向取向。这可能与喷流基部的磁准直过程和/或与周围物质的相互作用有关。目前的结果凸显了对 M87 进行 86、43 以及 22 GHz 更高灵敏度/分辨率成像研究的重要性，并需对此进行更严格的检验。