Vuosi eeppisen mustan aukon valokuvan jälkeen Event Horizon Telescope -tiimi haaveilee suuresti

Event Horizon Telescope, planeetan mittakaavassa oleva kahdeksan maanpäällisen radioteleskoopin sarja, joka on muodostettu kansainvälisen yhteistyön avulla, otti tämän kuvan supermassiivisesta mustasta aukosta ja sen varjosta.

Event Horizon Telescope, planeetan mittakaavassa oleva kahdeksan maanpäällisen radioteleskoopin sarja, joka on muodostettu kansainvälisen yhteistyön avulla, otti tämän kuvan supermassiivisesta mustasta aukosta ja sen varjosta, joka on galaksin M87 keskellä. (Kuva: EHT Collaboration)

The Tapahtuman horisontti -teleskooppi projekti ei lepää laakereillaan.

Huhtikuussa 2019 EHT -yhteistyö paljasti ensimmäinen kuva mustasta aukosta , joka valloitti behemotin galaksin M87 sydämessä. Projekti oli toiminut sillä hetkellä kaksi vuosikymmentä, mutta paljastaminen ei merkinnyt huipentumaa tai huipentumaa. Pikemminkin se oli käännekohta, ikkunan avaaminen tuleville jännittävämmille löytöille, tiimin jäsenet sanoivat.

'Katsomme taaksepäin tätä 20 vuoden päästä - tiedätte, me kaikki juomme sateenvarjojuomia jossain - ja uskon, että tunnemme M87 -kuvan vasta aluksi', EHT: n perustajajohtaja Shep Doeleman, tähtitieteilijä Massachusettsin Harvard-Smithsonianin astrofysiikan keskuksessa (CfA) kertoi toimittajille 10. huhtikuuta webcast-tapahtumassa valokuvan paljastamisen yhden vuoden vuosipäivän kunniaksi.

'Se todella on vasta alkua', Doeleman lisäsi. 'Uskon, että löytö jatkuu.'

Aiheeseen liittyviä: Historialliset ensimmäiset kuvat mustasta aukosta osoittavat, että Einstein oli oikeassa (jälleen)

Suuria mustan aukon tavoitteita

Seuraava suuri hetki voi liittyä oman Linnunrata -galaksimme supermassiiviseen mustaan ​​aukkoon, joka tunnetaan nimellä Jousimies A* tai lyhyesti Sgr A*. EHT -tiimi on tarkkaillut Sgr A*: ta, mutta ei ole vielä pystynyt luomaan kuvaa tiedoista.

Mustan aukon kuvaaminen on paljon enemmän kuin vain osoittamista ja kuvaamista. EHT yhdistää tiedot kahdeksasta radioteleskoopista ympäri maailmaa, jotka on yhdistetty muodostamaan Maan kokoinen virtuaalinen megaskooppi. Tiimi kehittää algoritmeja kaiken tämän tiedon ymmärtämiseksi ja integroi sen muodostamaan kuvan, joka kuvaa mustan aukon tapahtumahorisontin - '' paluuta '', jonka jälkeen mikään, edes valo, ei voi paeta. (Mustan aukon sisätilojen kuvaaminen on mahdotonta, ellet itse ole siellä, mikä ei ole suositeltavaa.)

Tällainen työ on vaivalloista ja aikaa vievää; Esimerkiksi viime vuoden kuvan mahdollistaneet M87-tiedot kerättiin vuonna 2017. Ja Sgr A* on edelleen tiukempi kohde, vaikka se on paljon lähempänä meitä (26000 valovuotta verrattuna 55 miljoonaan valovuoteen M87: ssä). Sgr A* on suhteellisen kevyt supermassiivinen musta aukko, joka sisältää 'vain' 4,3 miljoonaa aurinkoa ja toimii siksi lyhyemmällä aikavälillä kuin 6,5 miljardin aurinkomassan M87-hirviö.

'Yksi Jousimies A*: n haasteista on, että se kehittyy niin nopeasti illan aikana', Doeleman sanoi. 'Joten kehitämme uusia algoritmeja, jotka voivat erityisesti käsitellä tätä, lisätäksemme mallinnukseen ajan vaihtelua. Se vain vie enemmän aikaa. '

Sgr A*: n lisääminen valokuva -albumiin on EHT -tiimin jäsenten ensisijainen tavoite, osittain siksi, että he haluavat nähdä kohteen, joka on niin erilainen kuin M87: n supermassiivinen musta aukko . Mutta projektin tavoitteet eivät pääty tähän. Yhteistyö aikoo kaksinkertaistaa EHT-teleskooppien määrän ja luoda uuden sukupolven EHT: n, joka nostaa etsinnän seuraavalle tasolle.

Muokattu megaskooppi 'antaa meille vielä terävämpiä näkymiä ja antaa meidän tehdä ensimmäiset elokuvat mustista aukoista', Doeleman sanoi.

Seuraavan sukupolven EHT tuo tutkijoille entistä enemmän mustia aukkoja. Ja se voi jopa mahdollistaa tiimin lähentää mustan aukon 'fotonirengasta', outoa rakennetta, joka näyttää sisältävän äärettömän, informaatiopakatun alaosakkeiden sarjan. Tällaiset syvälliset havainnot 'mahdollistavat Einsteinin teorioiden erittäin tarkat testit ja jopa spin-uuttamisen', Doeleman sanoi.

Se olisi todella iso juttu. '' Supermassiiviset mustat aukot ovat elementtejä, jotka kuvataan vain niiden koon ja pyörimisen mukaan '', EHT -tiimin jäsen Michael Johnson, myös CfA: sta, sanoi 10. huhtikuuta. EHT-havaintojen avulla tutkijat voivat jo naulata massaa, joten myös spinin saaminen sallii tutkijoiden todella saada tavarat näille kevyesti syöksyville hirviöille.

Aiheeseen liittyviä: Kuvat: Maailmankaikkeuden mustat aukot

Uuden sukupolven EHT tarjoaa myös muita etuja, Doeleman ja Johnson sanoivat. Esimerkiksi parannetun kumppanuuden pitäisi mahdollistaa yhteistyö saada paljon parempi käsitys mustan aukon suihkeista, hiukkaspalkeista, jotka behemotit räjäyttävät lähes valon nopeudella.

Yhteistyö on jo saanut rahoitusta Yhdysvaltain kansalliselta tiedesäätiöltä saadakseen pallon liikkeelle seuraavan sukupolven EHT: llä. Tavoitteena on saada lopullinen suunnittelu käyttöön kolmen tai neljän vuoden kuluessa ja saada kaikki valmiiksi ennen vuosikymmenen loppua, Doeleman sanoi. (Uudet astiat eivät ole ainoa tapa parantaa EHT: tä. Tarkkuutta voidaan parantaa myös tarkkailemalla kohteita useilla sähkömagneettisilla taajuuksilla, Doeleman ja Johnson sanoivat.)

EHT voisi saada vielä lisää vauhtia sen jälkeen. Megaskoopin ulottuvuuden laajentaminen avaruuteen lisäisi suuresti sen ratkaisukykyä, ja tiimi etsii tapoja tehdä tämä. Yhteistyössä tutkitaan mahdollisuutta sisällyttää jo olemassa olevia avaruusresursseja sekä uusia, omistettuja tehtäviä, Johnson sanoi.

Jopa yhden instrumentin lisääminen geosynkroniselle kiertoradalle, yli 35 400 kilometriä planeettamme yläpuolelle, olisi merkittävä asia. 'Ja sitten varmasti, kun pääset ulos kuu -siellä luulen, että todella katsomme aivan uutta tiedettä ', Johnson kertoi demokratija.euille viime kuussa, kun EHT-tiimi julkisti fotonirenkaan tulokset. (Tämä etäisyys olisi noin 10 kertaa pidempi; kuu on keskimäärin 238 855 mailia eli 384400 kilometriä Maasta.)

Kuoppa tiellä

Koronaviruspandemia on muuttanut tien kohti tulevia EHT -löytöjä epätavallisemmaksi kuin tavallisesti: Hankkeen vuoden 2020 tarkkailukampanja keskeytettiin, koska useat osallistuneet alueet suljettiin terveys- ja turvallisuussyistä. (Hanke kerää tietoja vain kerran vuodessa, maaliskuun ja huhtikuun ikkunan aikana, jolloin sää on yleensä hyvä kaikilla sen laajoilla havaintoalueilla.)

Peruutus oli oikea liike, Doeleman sanoi. Mutta se oli 'sydäntäsärkevää', hän lisäsi, varsinkin koska tämän vuoden havaintoihin olisi sisällytetty ensimmäistä kertaa Grönlannin, Arizonan ja Ranskan Alppien välineitä. Joten vuoden 2020 kampanjassa olisi ollut laajennettu, tehokkaampi 11-laajuinen EHT.

Mutta joukkue voi silti tehdä paljon data -analyysejä ja aloittaa perustan ensi vuoden havainnoille, Doeleman korosti. Joten henget tutkijoiden keskuudessa eivät ole kaukana rikki.

'Yhteistyön aikana ei ole epätoivon sävyä; Uskon, että kärsimykset yhdistävät meidät, Johnson sanoi.

'' Karl Schwarzschild on johtanut mustan aukon ratkaisun kaivantoihin ensimmäisen maailmansodan aikana '', hän sanoi viitaten saksalaiseen fyysikkoon, joka keksi ensimmäisen täsmällisen ratkaisun Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan. 'Tiede siis jatkuu, ja mielestäni sillä on tärkeä rooli näiden haasteiden keskellä.'

Mike Wall on kirjoittanut Tuolla '' (Grand Central Publishing, 2018; kuvittaja Karl Tate ), kirja vieraan elämän etsimisestä. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall . Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook .

TARJOUS: Säästä 45% All About Space -palvelusta, How it Works -toiminnosta ja All About History -tapahtumasta!

Rajoitetun ajan voit tilata minkä tahansa digitaalisen tilauksen myydyimmät tiedelehtemme vain 2,38 dollaria kuukaudessa tai 45% normaalihinnasta kolmen ensimmäisen kuukauden aikana. Katso tarjous