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T1 - First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring

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PY - 2024/3/27

Y1 - 2024/3/27

N2 - The Event Horizon Telescope observed the horizon-scale synchrotron emission region around the Galactic center supermassive black hole, Sagittarius A* (Sgr A*), in 2017. These observations revealed a bright, thick ring morphology with a diameter of 51.8 ± 2.3 μas and modest azimuthal brightness asymmetry, consistent with the expected appearance of a black hole with mass M ≈ 4 × 106 M ⊙. From these observations, we present the first resolved linear and circular polarimetric images of Sgr A*. The linear polarization images demonstrate that the emission ring is highly polarized, exhibiting a prominent spiral electric vector polarization angle pattern with a peak fractional polarization of ∼40% in the western portion of the ring. The circular polarization images feature a modestly (∼5%–10%) polarized dipole structure along the emission ring, with negative circular polarization in the western region and positive circular polarization in the eastern region, although our methods exhibit stronger disagreement than for linear polarization. We analyze the data using multiple independent imaging and modeling methods, each of which is validated using a standardized suite of synthetic data sets. While the detailed spatial distribution of the linear polarization along the ring remains uncertain owing to the intrinsic variability of the source, the spiraling polarization structure is robust to methodological choices. The degree and orientation of the linear polarization provide stringent constraints for the black hole and its surrounding magnetic fields, which we discuss in an accompanying publication.

AB - The Event Horizon Telescope observed the horizon-scale synchrotron emission region around the Galactic center supermassive black hole, Sagittarius A* (Sgr A*), in 2017. These observations revealed a bright, thick ring morphology with a diameter of 51.8 ± 2.3 μas and modest azimuthal brightness asymmetry, consistent with the expected appearance of a black hole with mass M ≈ 4 × 106 M ⊙. From these observations, we present the first resolved linear and circular polarimetric images of Sgr A*. The linear polarization images demonstrate that the emission ring is highly polarized, exhibiting a prominent spiral electric vector polarization angle pattern with a peak fractional polarization of ∼40% in the western portion of the ring. The circular polarization images feature a modestly (∼5%–10%) polarized dipole structure along the emission ring, with negative circular polarization in the western region and positive circular polarization in the eastern region, although our methods exhibit stronger disagreement than for linear polarization. We analyze the data using multiple independent imaging and modeling methods, each of which is validated using a standardized suite of synthetic data sets. While the detailed spatial distribution of the linear polarization along the ring remains uncertain owing to the intrinsic variability of the source, the spiraling polarization structure is robust to methodological choices. The degree and orientation of the linear polarization provide stringent constraints for the black hole and its surrounding magnetic fields, which we discuss in an accompanying publication.

KW - Black holes

KW - Supermassive black holes

KW - Polarimetry

KW - Radio interferometry

KW - Very long baseline interferometry

KW - Galactic center

KW - 162

KW - 1663

KW - 1278

KW - 1346

KW - 1769

KW - 565

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/9cd29dcb-428b-348c-b703-3566f8ec8806/

U2 - 10.3847/2041-8213/ad2df0

DO - 10.3847/2041-8213/ad2df0

M3 - статья

VL - 964

SP - L25

JO - Astrophysical Journal

JF - Astrophysical Journal

SN - 0004-637X

IS - 2

ER -