論文の概要: Orbital Polarimetric Tomography of a Flare Near the Sagittarius A*
Supermassive Black Hole
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07687v1
- Date: Wed, 11 Oct 2023 17:36:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-14 02:12:36.061737
- Title: Orbital Polarimetric Tomography of a Flare Near the Sagittarius A*
Supermassive Black Hole
- Title（参考訳）: サギタリウスa*超大質量ブラックホール近傍のフレアの軌道偏光トモグラフィ
- Authors: Aviad Levis, Andrew A. Chael, Katherine L. Bouman, Maciek Wielgus,
Pratul P. Srinivasan
- Abstract要約: 2017年4月11日に観測されたALMA光曲線から回収された軌道上の発光フレアの最初の3次元再構成を示す。
以上の結果から, 事象の地平線の約6倍の距離にある小型の明るい領域が得られた。
われわれの手法は、ブラックホールとプラズマ力学を司るメカニズムに光を当てることのできる、より豊富な時系列データの収集を分析できるかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.328190321445888
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The interaction between the supermassive black hole at the center of the
Milky Way, Sagittarius A$^*$, and its accretion disk, occasionally produces
high energy flares seen in X-ray, infrared and radio. One mechanism for
observed flares is the formation of compact bright regions that appear within
the accretion disk and close to the event horizon. Understanding these flares
can provide a window into black hole accretion processes. Although
sophisticated simulations predict the formation of these flares, their
structure has yet to be recovered by observations. Here we show the first
three-dimensional (3D) reconstruction of an emission flare in orbit recovered
from ALMA light curves observed on April 11, 2017. Our recovery results show
compact bright regions at a distance of roughly 6 times the event horizon.
Moreover, our recovery suggests a clockwise rotation in a low-inclination
orbital plane, a result consistent with prior studies by EHT and GRAVITY
collaborations. To recover this emission structure we solve a highly ill-posed
tomography problem by integrating a neural 3D representation (an emergent
artificial intelligence approach for 3D reconstruction) with a gravitational
model for black holes. Although the recovered 3D structure is subject, and
sometimes sensitive, to the model assumptions, under physically motivated
choices we find that our results are stable and our approach is successful on
simulated data. We anticipate that in the future, this approach could be used
to analyze a richer collection of time-series data that could shed light on the
mechanisms governing black hole and plasma dynamics.
- Abstract（参考訳）: 銀河系の中心にある超大質量ブラックホールであるサギタリウスA$^*$と、その降着円盤の間の相互作用は、時折X線、赤外線、ラジオで見られる高エネルギーフレアを発生させる。
観測されたフレアの1つのメカニズムは、降着円盤の中に現れ、事象の地平線に近いコンパクトな明るい領域の形成である。
これらのフレアを理解することはブラックホールの降着過程の窓となる。
洗練されたシミュレーションはこれらのフレアの形成を予測するが、その構造は観測によってはまだ復元されていない。
ここでは、2017年4月11日に観測されたALMA光曲線から回収された軌道上の発光フレアの3次元3次元再構成を示す。
回復の結果, 事象地平線の約6倍の距離のコンパクトな明るい領域が得られた。
さらに,低傾斜軌道面における時計回りの回転がEHTとGRAVITYの先行研究と一致していることを示す。
この放出構造を回復するために,ニューラルネットワークによる3D表現(創発的人工知能による3D再構成)とブラックホールの重力モデルを統合することにより,高度に不規則なトモグラフィー問題を解く。
回収された3d構造は,モデル仮定に従えば対象的かつ時として敏感であるが,物理的動機づけのある選択の下では,結果が安定しており,シミュレーションデータではアプローチが成功していることがわかった。
将来的には、この手法がブラックホールやプラズマ力学のメカニズムに光を当てることのできる、より豊富な時系列データの収集を分析できるだろうと予測している。
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