Po dodaniu nowego teleskopu do najbardziej wysuniętego na południe punktu na Ziemi projekt Event Horizon Telescope (EHT), który obecnie obejmuje średnicę naszej planety, będzie w stanie pomóc astronomowi w uchwyceniu jasnego pierścienia otaczającego supermasywną czarną dziurę.
Wykorzystując metodę znaną jako interferometr o ultra-długiej podstawie, astronomowie mogą łączyć obserwacje teleskopu zlokalizowane w odległych miejscach na całej planecie. Odległość między tymi obserwatoriami, znana jako „linia bazowa”, symuluje wirtualny teleskop o tej samej średnicy. Tak więc, jeśli masz teleskopy rozproszone na półkuli globu w odległości 5000 mil, zasadniczo imitujesz olbrzymi teleskop o średnicy 5000 mil.
Oczywiście nie jest to łatwe zadanie zbudować kilka teleskopów i wysłać je do niebiańskiego obiektu w nadziei na uzyskanie jakichkolwiek danych, ale w miarę jak technologia komunikacji sprzętowej i oprogramowanie komputerowe stają się bardziej wyrafinowane, coraz bardziej popularne stają się ambitne projekty, takie jak EHT.
Teraz naukowcy próbują dokonać bezpośrednich obserwacji supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki, znajdującej się w potężnym źródle radiowym zwanym Strzelcem A. W tym celu do EHT dołączył Eskorta Polak Południowy (SPT), znajdujący się na stacji polarnej Amundsen-Scott i otworzył erę studiowania najbardziej ekstremalnych obiektów naszego wszechświata.
Teleskop bieguna południowego jest 10-metrowym teleskopem, który jest czuły na długości fal milimetrowych i będzie wykorzystywany do tworzenia wysokiej rozdzielczości obrazu kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła lub promieniowania reliktowego. Teleskop ten, związany z projektem Event Horizon Telescope, ma wyjątkową lokalizację i da ogromny impuls do opracowania projektu interferometru o bardzo długiej podstawie.
Teleskop bieguna południowego i Atacama Pathfinder Eksperymentuj radioteleskop po raz pierwszy zjednoczony w projekcie interferometru z bardzo długą bazą w styczniu. Dwa źródła mogą jednocześnie obserwować dwa źródła: czarną dziurę zlokalizowaną w centrum galaktyki Drogi Mlecznej, Strzelec A * i czarną dziurę znajdującą się w centrum odległej galaktyki Centaurus A.
„Teraz, gdy połączyliśmy interferometr o bardzo długiej podstawie z SPT, projekt Event Horizon Telescope naprawdę obejmuje całą Ziemię, od sub-milimetrowego teleskopu na Mount Graham w Arizonie, Kalifornii do Hawajów, Chile, Meksyku, Hiszpanii i bieguna południowego” - powiedział Dan Marroun. z University of Arizona. „Podłączenie SPT daje nam znacznie większą rozdzielczość niż rozdzielczość naszych poprzednich macierzy, co jest kluczowe dla celów EHT. Aby mieć pewność, że horyzont zdarzeń istnieje wokół czarnej dziury i przetestować teorię ogólnej teorii względności Einsteina, musimy zrobić szczegółowy obraz czarnej dziury. jesteśmy w stanie to zrobić. ”
Przewidujemy, że po uruchomieniu projektu EHT będzie on 1000 razy silniejszy niż Teleskop Kosmiczny Hubble'a i będziemy mogli zobaczyć jasny pierścień lub półksiężyc otaczający supermasywną czarną dziurę w rdzeniu Drogi Mlecznej. Chociaż supermasywna czarna dziura jest 4 000 000 razy masywniejsza niż nasze Słońce i znajduje się w odległości 26 000 lat świetlnych, jej przewidywana wielkość będzie stosunkowo niewielka.
„Ponieważ rozmiar horyzontu zdarzeń będzie mniejszy niż orbita Merkurego wokół Słońca, ale będzie on znajdował się w odległości 26 000 lat świetlnych od Ziemi, badanie horyzontu zdarzeń będzie jak czytanie gazety w Nowym Jorku stojącej w Kalifornii” Publikacja University of Arizona Jednak astrofizycy martwią się tym, co zobaczymy.
Jeśli nasze obecne zrozumienie działania czarnej dziury jest prawdą, to mamy ogólne pojęcie o tym, co zobaczymy. Chociaż horyzont zdarzeń jest punktem bez powrotu, nawet dla światła, ekstremalna fizyka czarnej dziury generuje silne promieniowanie. W takim przypadku EHT będzie musiał nadrukować częściową lub całkowitą strukturę pierścienia. Promieniowanie energetyczne, które świeci wokół bardzo specyficznego ciemnego cienia, jest cieniem horyzontu zdarzeń.
Symulacja, jak może wyglądać czarna dziura podczas używania EHT. Po lewej: modelowanie horyzontu zdarzeń czarnej dziury. W środku: jak ten pierścień może wyglądać z zestawu 7 teleskopów. Po prawej: jak pierścień będzie wyglądał z tablicy 13 teleskopów. Rozdzielczość EHT wzrasta wraz z liczbą teleskopów.
„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że SPT stało się częścią EHT” - powiedział John Karlstrom, który współpracuje z SPT. „Spojrzenie na początek wszechświata będzie tak interesujące”. „Od kilku lat obserwuję ten projekt z dużym zainteresowaniem i dobrze jest zobaczyć, że EHT nabiera określonego kształtu”.
