First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole in the Center of the Milky Way
Akiyama K.;Alberdi A.;Alef W.;Algaba J. C.;Anantua R.;Azulay R.;Asada K.;Bach U.;Baczko A. -K.;Ball D.;Balokovic M.;Barrett J.;Baubock M.;Benson B. A.;Bintley D.;Blackburn L.;Blundell R.;Bouman K. L.;Bower G. C.;Boyce H.;Bremer M.;Brinkerink C. D.;Brissenden R.;Britzen S.;Broderick A. E.;Broguiere D.;Bronzwaer T.;Bustamante S.;Byun D. -Y.;Carlstrom J. E.;Ceccobello C.;Chael A.;Chan C. -K.;Chatterjee K.;Chatterjee S.;Chen M. -T.;Chen Y.;Cheng X.;Cho I.;Christian P.;Conroy N. S.;Conway J. E.;Cordes J. M.;Crawford T. M.;Crew G. B.;Cruz-Osorio A.;Cui Y.;Davelaar J.;De Laurentis M.;Deane R.;Dempsey J.;Desvignes G.;Dexter J.;Dhruv V.;Doeleman S. S.;Dougal S.;Dzib S. A.;Eatough R. P.;Emami R.;Falcke H.;Farah J.;Fish V. L.;Fomalont E.;Ford H. A.;Fraga-Encinas R.;Freeman W. T.;Friberg P.;Fromm C. M.;Fuentes A.;Galison P.;Gammie C. F.;Gentaz O.;Georgiev B.;Garcia R.;Goddi C.;Gold R.;Gomez-Ruiz A. I.;Gomez J. L.;Gu M.;Gurwell M.;Hada K.;Haggard D.;Haworth K.;Hecht M. H.;Hesper R.;Heumann D.;Ho L. C.;Ho P.;Honma M.;Huang C. -W. L.;Huang L.;Hughes D. H.;Ikeda S.;Impellizzeri C. M. V.;Inoue M.;Issaoun S.;James D. J.;Jannuzi B. T.;Janssen M.;Jeter B.;Jiang W.;Jimenez-Rosales A.;Johnson M. D.;Jorstad S.;Joshi A. V.;Jung T.;Karami M.;Karuppusamy R.;Kawashima T.;Keating G. K.;Kettenis M.;Kim D. -J.;Kim J. -Y.;Kim J.;Kim J.;Kino M.;Koay J. Y.;Kocherlakota P.;Kofuji Y.;Koch P. M.;Koyama S.;Kramer C.;Kramer M.;Krichbaum T. P.;Kuo C. -Y.;La Bella N.;Lauer T. R.;Lee D.;Lee S. -S.;Leung P. K.;Levis A.;Li Z.;Lico R.;Lindahl G.;Lindqvist M.;Lisakov M.;Liu J.;Liu K.;Liuzzo E.;Lo W. -P.;Lobanov A. P.;Loinard L.;Lonsdale C. J.;Lu R. -S.;Mao J.;Marchili N.;Markoff S.;Marrone D. P.;Marscher A. P.;Marti-Vidal I.;Matsushita S.;Matthews L. D.;Medeiros L.;Menten K. M.;Michalik D.;Mizuno I.;Mizuno Y.;Moran J. M.;Moriyama K.;Moscibrodzka M.;Muller C.;Mus A.;Musoke G.;Myserlis I.;Nadolski A.;Nagai H.;Nagar N. M.;Nakamura M.;Narayan R.;Narayanan G.;Natarajan I.;Nathanail A.;Fuentes S. N.;Neilsen J.;Neri R.;Ni C.;Noutsos A.;Nowak M. A.;Oh J.;Okino H.;Olivares H.;Ortiz-Leon G. N.;Oyama T.;Ozel F.;Palumbo D. C. M.;Paraschos G. F.;Park J.;Parsons H.;Patel N.;Pen U. -L.;Pesce D. W.;Pietu V.;Plambeck R.;PopStefanija A.;Porth O.;Potzl F. M.;Prather B.;Preciado-Lopez J. A.;Psaltis D.;Pu H. -Y.;Ramakrishnan V.;Rao R.;Rawlings M. G.;Raymond A. W.;Rezzolla L.;Ricarte A.;Ripperda B.;Roelofs F.;Rogers A.;Ros E.;Romero-Canizales C.;Roshanineshat A.;Rottmann H.;Roy A. L.;Ruiz I.;Ruszczyk C.;Rygl K. L. J.;Sanchez S.;Sanchez-Arguelles D.;Sanchez-Portal M.;Sasada M.;Satapathy K.;Savolainen T.;Schloerb F. P.;Schonfeld J.;Schuster K. -F.;Shao L.;Shen Z.;Small D.;Sohn B. W.;SooHoo J.;Souccar K.;Sun H.;Tazaki F.;Tetarenko A. J.;Tilanus R. P. J.;Tiede P.;Titus M.;Torne P.;Traianou E.;Trent T.;Trippe S.;Turk M.;van Bemmel I.;van Langevelde H. J.;van Rossum D. R.;Vos J.;Wagner J.;Ward-Thompson D.;Wardle J.;Weintroub J.;Wex N.;Wharton R.;Wielgus M.;Wiik K.;Witzel G.;Wondrak M. F.;Wong G. N.;Wu Q.;Yamaguchi P.;Yoon D.;Young A.;Young K.;Younsi Z.;Yuan F.;Yuan Y. -F.;Zensus J. A.;Zhang S.;Zhao G. -Y.;Zhao S. -S.;Agurto C.;Allardi A.;Amestica R.;Araneda J. P.;Arriagada O.;Berghuis J. L.;Bertarini A.;Berthold R.;Blanchard J.;Brown K.;Cardenas M.;Cantzler M.;Caro P.;Castillo-Dominguez E.;Chan T. L.;Chang C. -C.;Chang D. O.;Chang S. -H.;Chang S. -C.;Chen C. -C.;Chilson R.;Chuter T. C.;Ciechanowicz M.;Colin-Beltran E.;Coulson I. M.;Crowley J.;Degenaar N.;Dornbusch S.;Duran C. A.;Everett W. B.;Faber A.;Forster K.;Fuchs M. M.;Gale D. M.;Geertsema G.;Gonzalez E.;Graham D.;Gueth F.;Halverson N. W.;Han C. -C.;Han K. -C.;Hasegawa Y.;Hernandez-Rebollar J. L.;Herrera C.;Herrero-Illana R.;Heyminck S.;Hirota A.;Hoge J.;Hostler Schimpf S. R.;Howie R. E.;Huang Y. -D.;Jiang H.;Jinchi H.;John D.;Kimura K.;Klein T.;Kubo D.;Kuroda J.;Kwon C.;Lacasse R.;Laing R.;Leitch E. M.;Li C. -T.;Liu C. -T.;Liu K. -Y.;Lin L. C. -C.;Lu L. -M.;Mac-Auliffe F.;Martin-Cocher P.;Matulonis C.;Maute J. K.;Messias H.;Meyer-Zhao Z.;Montana A.;Montenegro-Montes F.;Montgomerie W.;Nolasco M. E. M.;Muders D.;Nishioka H.;Norton T. J.;Nystrom G.;Ogawa H.;Olivares R.;Oshiro P.;Perez-Beaupuits J. P.;Parra R.;Phillips N. M.;Poirier M.;Pradel N.;Qiu R.;Raffin P. A.;Rahlin A. S.;Ramirez J.;Ressler S.;Reynolds M.;Rodriguez-Montoya I.;Saez-Madain A. F.;Santana J.;Shaw P.;Shirkey L. E.;Silva K. M.;Snow W.;Sousa D.;Sridharan T. K.;Stahm W.;Stark A. A.;Test J.;Torstensson K.;Venegas P.;Walther C.;Wei T. -S.;White C.;Wieching G.;Wijnands R.;Wouterloot J. G. A.;Yu C. -Y.;Yu W.;Zeballos M.
2022-01-01
Abstract
We present the first Event Horizon Telescope (EHT) observations of Sagittarius A* (Sgr A*), the Galactic center source associated with a supermassive black hole. These observations were conducted in 2017 using a global interferometric array of eight telescopes operating at a wavelength of λ = 1.3 mm. The EHT data resolve a compact emission region with intrahour variability. A variety of imaging and modeling analyses all support an image that is dominated by a bright, thick ring with a diameter of 51.8 ± 2.3 μas (68% credible interval). The ring has modest azimuthal brightness asymmetry and a comparatively dim interior. Using a large suite of numerical simulations, we demonstrate that the EHT images of Sgr A* are consistent with the expected appearance of a Kerr black hole with mass ∼4 × 106 M☉, which is inferred to exist at this location based on previous infrared observations of individual stellar orbits, as well as maser proper-motion studies. Our model comparisons disfavor scenarios where the black hole is viewed at high inclination (i > 50°), as well as nonspinning black holes and those with retrograde accretion disks. Our results provide direct evidence for the presence of a supermassive black hole at the center of the Milky Way, and for the first time we connect the predictions from dynamical measurements of stellar orbits on scales of 103-105 gravitational radii to event-horizon-scale images and variability. Furthermore, a comparison with the EHT results for the supermassive black hole M87* shows consistency with the predictions of general relativity spanning over three orders of magnitude in central mass.