Research Highlights
Challenging the radio galaxy classification with the VLA-COSMOS survey at 10 cm wavelength
20 April 2021
An international team of astronomers led by Eleni Vardoulaki (affiliated to the MPI für Radioastronomie, at present at the Thüringer Landessternwarte in Tautenburg) has studied a sample of faint radio galaxies down to μJy levels with the 15-GHz sample of the VLA-COSMOS survey. Radio active galactic nuclei (AGN) are traditionally separated into two Fanaroff-Riley (FR) type classes, edge-brightened FRII sources or edge-darkened FRI sources. This dichotomy is becoming too simplistic in linking the radio structure to the physical properties of radio AGN, their hosts, and their environment. The work by Vardoulaki and collaborators approached the study of these galaxies both measured by a machine-learning algorithm and also by hand, following a parametric approach to the FR classification. Different physical parameters were estimated, as well as the galaxy host properties. The work shows a broad distribution and overlap of Fanaroff-Riley radio galaxies and jet-less/compact radio active galactic nuclei populations. The results point to the need for a different classification scheme, that expands the classic classification by taking into consideration the physical properties of the objects rather than their projected radio structure which is frequency-, sensitivity- and resolution-dependent.
These results are presented in the last issue of the journal Astronomy & Astrophysics, see the original publication here.
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RadioAstron reveals the complex structure in the jet of quasar 3C 345
14 April 2021
A team of radio astronomers led by the MPIfR astrophysicist Felix M. Pötzl has studied the innermost jet morphology and magnetic field strength in the active galactic nucleus (AGN) 3C 345 with an unprecedented resolution using images obtained within the framework of the key science programme on AGN polarisation of the Space VLBI mission RadioAstron. The results analyze images obtained at a wavelength of 21 cm on 2016 March 30 with RadioAstron and eighteen ground-based radio telescopes. The obtained images reveal a complex jet structure a resolution corresponding to a projected linear scale of about 2 pc or a few thousand gravitational radii. This work identfies the synchrotron self-absorbed core at the jet base and find a brightest feature in the jet several parsecs downstream of the core. The work also studies the linearly polarised emission, which is related to the magnetic field distribution in the jet, and the intrinsic brightness of the source and its information about the source physics (via the so-called brightness temperature).
Additional information can be obtained at the original publication here.
Zoom Out of the Black Hole M87*
Beginning with the EHT’s now iconic image of M87, a new video takes viewers on a journey through the data from each telescope. Each step provides data across many factors of ten in scale, both of wavelengths of light and physical size.
Zoom into the Magnetized Black Hole M87* | Event Horizon Telescope
The Black Hole M87* Seen Through a Polarizer | Event Horizon Telescope
What is Polarization? | Event Horizon Telescope
How Magnetic Fields Affect Black Hole Images | Event Horizon Telescope
Official EHT Press Release: Astronomers Image Magnetic Fields at the Edge of M87’s Black Hole
The Event Horizon Telescope (EHT) collaboration, who produced the first ever image of a black hole, has revealed today a new view of the massive object at the centre of the M87 galaxy: how it looks in polarised light. This is the first time astronomers have been able to measure polarisation, a signature of magnetic fields, this close to the edge of a black hole. The observations are key to explaining how the M87 galaxy, located 55 million light-years away, is able to launch energetic jets from its core.
Media Echo
English
Event Horizon Telescope data support the idea that magnetic fields control how black holes feed and grow.
Mysterious swirling light gives new insights into black holes, Linda Geddes, The Guardian, 24 March 2021
Scientists reveal first EVER photo of a supermassive black hole in polarised light: M87's galactic centre is caught on camera and could help to explain how the stellar phenomenon 'eats' matter, Ryan Morrison, Daily Mail, 24 March 2021
The supermassive black hole at the centre of the galaxy M87 is more than 6.5 billion times the mass of the sun. Astronomers used the Event Horizon Telescope to capture the sensational new images of the massive object. The black hole was the first to be directly imaged by astronomers and this new image is from the same data. The new image allowed the astornomers to measure polarisation from the light surrounding the black hole.
The Most Intimate Portrait Yet of a Black Hole, Dennis Overbye, The New York Times, 24 March 2021
Two years of analyzing the polarized light from a galaxy’s giant black hole has given scientists a glimpse at how quasars might arise.
Global telescope creates exquisite map of black hole’s swirling magnetic field, Alison Kiesman, Astronomy, 24 March 2021
The Event Horizon Telescope’s newest images of M87’s supermassive black hole hint at how its jets are fired far into space.
Magnetic Field around a Black Hole Mapped for the First Time, Stephanie Pappas, Scientific American, 24 March 2021
Images from the Event Horizon Telescope reveal new details of how supermassive black holes produce huge jets of matter and energy.
New picture of famous black hole reveals its swirling magnetic field, Leah Crane, New Scientist, 24 March 2021
The first picture of a black hole’s shadow just got even more interesting. The Event Horizon Telescope (EHT) collaboration released the first direct image of a black hole in 2019, and while the picture on its own was impressive, it wasn’t the scientific smorgasbord some had hoped for. Now, researchers have added polarised light to the picture, giving us an idea of how magnetic fields around a supermassive black hole create powerful jets of matter.
In 2019, astronomers stunned the world, releasing an epic image of material swirling around the supermassive black hole in the core of the galaxy M87 55 million light years from Earth. They connected radio telescopes from around the planet to create the Event Horizon Telescope, a virtual telescope mimicking the power of a telescope the size of our planet, to achieve this amazing observation.
German
Schwarzes Loch: Warum ein Monster im All Materie ausspuckt, Johannes Magnus, Rhein-Zeitung, 31 March 2021, quoting J.A. Zensus
Acht riesige Radioteleskope beobachteten 2017 vier Tage lang gemeinsam ein Monster im All: das Schwarze Loch inmitten der fernen Galaxie M87. 55 Millionen Jahre lang waren die Licht- und Radiowellen von dort bis zur Erde gereist, wo sie eingefangen wurden. Die Daten der Teleskope wurden zwei Jahre lang mit Supercomputern zusammengerechnet und überprüft. Dann präsentierten die Astronomen der Menschheit das erste Bild eines Schwarzen Lochs. Nun haben sie den Daten weitere Einzelheiten entlockt und entdeckten gigantische Magnetfelder um den kosmischen Giganten.
Das erste schwarze Loch, das von Forschenden fotografiert wurde, sorgt erneut für Aufsehen: Ein Forschungsteam hat nun seine Magnetfelder untersucht.
Das erste Bild eines schwarzen Lochs, das von Forschenden fotografiert wurde, sorgt bereits 2019 für Aufsehen: Nun haben die Experten seine Magnetfelder unter die Lupe genommen.
Vor zwei Jahren konnte erstmals der Schatten eines Schwarzen Lochs fotografiert werden. Jetzt entdeckten Forscher dort polarisierte Radiostrahlung.
Schwarzes Loch in polarisiertem Licht, Welt der Physik, 24 March 2021
Am 10. April 2019 veröffentlichten Wissenschaftler das allererste Bild eines Schwarzen Lochs, das eine helle ringförmige Struktur mit einer dunklen zentralen Region – dem Schatten des Schwarzen Lochs – zeigt. Die zugrunde liegenden Daten, gesammelt mit dem Event Horizon Telescope, hat die Kollaboration seither noch eingehender untersucht. Ein signifikanter Anteil des Lichts um das supermassereiche Objekt im Zentrum der Galaxie M87 ist demnach polarisiert. Und das zeige deutlich, dass der Ring um das Schwarze Loch magnetisiert ist, berichtet das Team nun in zwei separaten Artikeln in der Fachzeitschrift „The Astrophysical Journal Letters“.
Erster Blick auf Magnetfelder am Schwarzen Loch, Nadja Podbregar, Wissenschaft.de, 24 March 2021
Im April 2019 sorgte das erste Foto eines Schwarzen Lochs für weltweites Aufsehen. Jetzt zeigt das Event Horizon Telescope (EHT) weitere Details des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87. Denn erstmals haben die Astronomen auch die Polarisation des Lichts gemessen, das direkt am Rand des Schwarzen Lochs frei wird. Diese Schwingungsrichtung des Lichts liefert wertvolle Informationen über die Magnetfelder im Umfeld eines solchen Schwerkraftgiganten und könnte erklären, wie es dieser aktive Galaxienkern schafft, extrem energiereiche Strahlen- und Materiejets zu erzeugen.
Aufnahme des Schwarzen Lochs von M87: Polarisiertes Licht verrät Magnetfelder, Martin Holland, heise.de, 24 March 2021
Die erste direkte Aufnahme des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs enthält noch Überraschungen: Das Licht macht die Magnetfelder vor Ort sichtbar.
Magnetfelder im Vorhof der Hölle, Robert Gast, Spektrum der Wissenschaft, 24 March 2021
2019 blickte die Menschheit direkt in das Schwarze Loch im Herzen der Galaxie M87. Nun haben Forscher neue Details aus der weltberühmten Aufnahme herausgeholt.
Das Schwarze Loch offenbart neue Geheimnisse, Sibylle Anderl, Frankfurter Allgemeine Zeitung, 24 March 2021
2019 war es das eindrucksvollste Wissenschaftsbild: Die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs, aufgenommen mit einem erdumspannenden Teleskopverbund. Nun hat es ein Upgrade erhalten.
Auf der Spur der kosmischen Fackel, Jörg Römer, Der Spiegel, 24 March 2021
Forscher haben das erste Bild eines schwarzen Lochs neu ausgewertet. Dabei kamen sie dem Ursprung von mächtigen Plasmastrahlen so nah wie nie zuvor.
Forscher machen Magnetfelder nah an Schwarzem Loch sichtbar, Süddeutsche Zeitung (dpa), 24 March 2021, quoting J.A. Zensus
Vor rund zwei Jahren veröffentlichten Forscher zum ersten Mal das Bild eines Schwarzen Loches. Nun sind sie bei der genaueren Untersuchung des Schwerkraftmonsters in der weit entfernten Galaxie Messier 87 (M87) einen weiteren Schritt vorangekommen.
French
Le trou noir géant M87 commence à livrer ses secrets, Le Figaro, 25 March 2021
Le 10 avril 2019, une collaboration d'astronomes internationale avait montré le premier cliché d'un trou noir, au cœur de la galaxie M87.
Voici à quoi ressemble le champ magnétique au bord du trou noir M87*, Nelly Lesage, Numerama, 24 March 2021
La collaboration de l'Event Horizon Telescope a obtenu une nouvelle image importante du trou noir M87*. Elle est réalisée en lumière polarisée, ce qui offre un aperçu unique du champ magnétique aux abords du trou noir.
Spanish
Primera observación del campo magnético circundante a un agujero negro, Ignacio Crespo, La Razón, 25 March 2021
Haber obtenido una imagen del campo magnético de las inmediaciones de un agujero negro podría ayudar a entender los grandes chorros emitidos por este.
Observan por primera vez los campos magnéticos de un agujero negro, Rafael Ordóñez, El Independiente, 24 March 2021
El Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), que produjo la primera imagen de un agujero negro, ha revelado hoy una nueva vista del objeto masivo en el centro de la galaxia Messier 87 (M87). Se trata de un nuevo hito en la observación astronómica al analizar, en luz polarizada, el agujero negro supermasivo.
Una nueva imagen permite observar por primera vez el 'borde' de un agujero negro, José Manuel Nieves, ABC, 24 March 2021
Es la primera vez que se consigue fotografiar el agujero negro M87 en luz polarizada, lo que permitirá comprender la naturaleza de los enormes chorros de energía que surgen del corazón de la galaxia.
La colaboración EHT obtiene las primeras imágenes en luz polarizada de un agujero negro. El hito permite reconstruir el campo magnético en las inmediaciones del objeto y aporta pistas clave para entender cómo se comporta la materia caliente que lo rodea.
Collimating jets in radio galaxies: the case of NGC 315
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11 March 2021
A study presented by a European team led by the MPIfR astronomer Bia Boccardi (head of an Otto Hahn Research Group) today in Astronomy and Astrophysics reveals a zoom in the structure of the powerful jets in this radio galaxy. The double jet in this galaxy shows a remarkable persistence in its direction at very different scales. The collimation, apparently, is already completed in the innermost region (parabolic shape) and is kept for scales much larger than the optical galaxy (conical shape).
The optical nebula hosting the powerful jet has the number 315 in the New General Catalogue (NGC 315). It is an elliptical galaxy in the constellation Pisces. It was discovered on September 11, 1784 by William Herschel. It is also known as HOLM 028A, OB +392, and TXS 0055+300.
Furthermore, Boccardi's work discusses the possibility that relativistic jets are collimated by winds originated by the accretion disk which surrounds the super massive black hole. The study suggests that a powerful external layer in the jets (sheath) stabilizes the inner spine by isolating it from the interstellar medium, so that the jet travels mostly unperturbed to reach the intergalactic medium. These considerations also play a role to define the different types of galaxy, classified as type I (luminosity decreases as the distance from the central galaxy or quasar host increase) or type II (increasing luminosity in the lobes) in 1974. The publication (open access) can be found here.
