واضح‌ترین تصویر از یک سیاه‌چاله

استفاده از داده های تلسکوپ افق رویداد (EHT) استاندارد جدیدی برای رصدهای زمینی ایجاد کرده است.

به گزارش ایسنا، تیم تلسکوپ Event Horizon در موفقیتی نادر توانست به بالاترین وضوح یک سیاهچاله که در قلب یک کهکشان دور پنهان شده بود برسد.

تلسکوپ افق رویداد یک شبکه جهانی از تلسکوپ های رادیویی است که با هم کار می کنند تا یک ابزار رصد مجازی به اندازه زمین ایجاد کنند.

در این مشاهدات تجربی، تلسکوپ افق رویداد نوری را که از کهکشان‌های دوردست می‌آید با فرکانس 345 گیگاهرتز، که مربوط به طول موج 0.87 میلی‌متر است، شناسایی کرد.

این شاهکار راه را برای تصاویر واضح تر از هیولاهای کیهانی هموار می کند و ویژگی ها و بینش های جدیدی را در مورد رفتار آنها نشان می دهد. در واقع تلسکوپ Event Horizon در آینده تصاویری از سیاهچاله ها را نمایش می دهد که 50 درصد شفاف تر از روی زمین هستند.

الکساندر ریموند، رئیس تیم تحقیقاتی، گفت: ما اولین تصاویر از سیاهچاله ها را با تشخیص امواج رادیویی در فرکانس 230 گیگاهرتز توسط تلسکوپ افق رویداد دیدیم، اما حلقه درخشانی که دیدیم به دلیل خم شدن نور به وجود آمد. گرانش سیاهچاله.» رئیس مطالعه.

وی افزود: در فرکانس 345 گیگاهرتز، تصاویر ما واضح‌تر و با جزئیات بیشتر هستند که به نوبه خود ویژگی‌های جدیدی را نشان می‌دهد، هم آن‌هایی که قبلا پیش‌بینی شده بود و هم شاید برخی از آنها که قبلاً از آنها اطلاعی نداشتیم.

تصویر با فرکانس بالا

تلسکوپ افق رویداد از فناوری تداخل سنجی خط پایه بسیار طولانی (VLBI) برای ایجاد یک تلسکوپ مجازی به اندازه کل سیاره استفاده می کند.

تلسکوپ Event Horizon به خاطر ثبت اولین تصویر از سیاهچاله غول پیکر *M87 واقع در مرکز کهکشان M87 در سال 2019 مشهور است. این تلسکوپ همچنین از سیاهچاله *Sgr A در مرکز کهکشان راه شیری در سال 2022 تصویربرداری کرد.

شایان ذکر است رصد فعلی این تلسکوپ اولین رصد در بالاترین فرکانس در باند 345 گیگاهرتز است که با استفاده از فناوری VLBI انجام شده است.

در حالی که تلسکوپ های منفرد می توانند آسمان شب را با فرکانس 345 گیگاهرتز رصد کنند، فناوری VLBI چالش های مهمی را در این فرکانس ایجاد می کند. به عنوان مثال، بخار آب اتمسفر به عنوان یک مانع اصلی برای مشاهدات سیاهچاله در فرکانس 345 گیگاهرتز عمل می کند، زیرا سیگنال های قوی تر از 230 گیگاهرتز را جذب می کند. برای این مشاهدات با وضوح بالا، تیم عملیات تلسکوپ افق رویداد، حساسیت تلسکوپ را برای استفاده از روش VLBI در 345 گیگاهرتز بهینه کرد. این به لطف طیف وسیعی از پیشرفت های تکنولوژیکی از جمله افزایش پهنای باند امکان پذیر شده است. علاوه بر این، برنامه ریزی استراتژیک، مانند انتظار برای شرایط آب و هوایی مساعد، نقش عمده ای در تمام سایت های رصد ایفا کرد.

تصاویر واضح تر در آینده

در این آزمایش از مجموعه‌ای از تلسکوپ‌های قدرتمند از جمله آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA)، آزمایش مدارگرد آتاکاما (APEX)، آرایه میلی‌متری گسترده شمالی (NOEMA)، آرایه زیر میلی‌متری (SMA) و تلسکوپ گرینلند استفاده شد.

قدرت این تلسکوپ های پیشرفته برای دستیابی به وضوح شگفت انگیز تا 19 میکروآرکثانیه ترکیب می شود.

نیمش پاتل، اخترفیزیکدان در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان، می گوید: «قوی ترین مکان های رصدی روی زمین در ارتفاعات بالا قرار دارند، جایی که وضوح و پایداری اتمسفر بهینه است، اما شرایط جوی نیز مهم است.

وی افزود: “ما اکنون در حال غلبه بر مشکلات اساسی در حساسیت، مانند آب و هوا، با سیستم های پهنای باند بالا هستیم که بخش های وسیع تری از طیف رادیویی را پردازش و ضبط می کنند.”

بر اساس بیانیه مطبوعاتی محققان، این آخرین دستاورد تلسکوپ افق رویداد، کارشناسان را یک گام به ثبت تصاویر باکیفیت از سیاهچاله‌ها نزدیک‌تر می‌کند. آن‌ها حتی می‌توانستند فیلم‌هایی از افق رویداد سیاه‌چاله‌ها بسازند، نقطه‌ای که برای ماده در سیاهچاله سقوط نمی‌کند.

آینده تصویربرداری سیاهچاله روشن است، زیرا پروژه ngEHT وعده می دهد که شبکه تلسکوپ های افق رویداد را به طور قابل توجهی افزایش دهد. پیش بینی می شود آنتن های جدید اضافه شود و آنتن های موجود ارتقا یابد.

این نتایج در مجله Astronomical منتشر شده است.