用于黑洞毫米波甚长基线干涉观测的偏振几何建模
高能天体物理现象
2023-11-20 v1 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
事件视界望远镜（EHT）是一个毫米波甚长基线干涉（VLBI）阵列，已对超大质量黑洞M87*和人马座A*的视阴影成像。这些观测的偏振数据蕴含了关于黑洞与吸积流特性的丰富信息。在本工作中，我们发展了用于毫米波VLBI数据的偏振几何建模方法，聚焦于以对不同类别定标误差具有不同不变性的数据产物进行拟合的途径。我们建立了使用偏振“m-ring”模型来近似黑洞附近图像结构的拟合流程。通过将此模型拟合到广义相对论磁流体力学模型的合成EHT数据，我们表明线偏振与圆偏振结构可用相对较少的模型参数成功近似。我们随后将此模型拟合到2017年获取的M87*的EHT观测。在总强度与线偏振上，m-ring拟合与成像方法的先前结果一致。在圆偏振上，m-ring拟合指示存在事件视界尺度的圆偏振结构，在数天中呈现持续的偶极不对称性及取向。相同结构独立于观测波段、所用数据产物与模型假设而被恢复。尽管有广泛一致性，成像方法并未产生类似一致的结果。我们的圆偏振结果对源结构施加了额外假设，因此应有所保留地解读。偏振几何建模提供了一种有用且有力的方法来约束视界尺度偏振发射的特性，特别是对于像EHT这样的稀疏阵列。
引用
@article{arxiv.2311.10695,
title = {Polarimetric Geometric Modeling for mm-VLBI Observations of Black Holes},
author = {Freek Roelofs and Michael D. Johnson and Andrew Chael and Michael Janssen and Maciek Wielgus and Avery E. Broderick and The Event Horizon Telescope Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10695},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 15 figures, published in The Astrophysical Journal Letters