С добавлением нового телескопа на самую южную точку Земли, проект Event Horizon Telescope (EHT), который в настоящее время охватывает диаметр нашей планеты, сможет помочь астроном запечатлеть яркое кольцо, окружающее сверхмассивную черную дыру.
Используя метод, известный как интерферометр со сверхдлинной базой, астрономы могут объединить наблюдения телескопов, расположенных в отдаленных местах по всей планете. Расстояние между этими обсерватории, известное как "базовая линия", имитирует виртуальный телескоп такого же диаметра. Таким образом, если у вас есть телескопы, разбросанные по всему полушарию земного шара на расстоянии в 5000 миль, вы, по сути, имитируете гигантский телескоп с диаметром в 5000 миль.
Конечно, это не простая задача построить кучу телескопов и направить их на небесный объект в надежде получить какие-либо данные, но так как технология коммуникаций оборудования и вычислительное программное обеспечение становится все более изощренным, грандиозные проекты, такие как EHT, становятся все более популярными.
Теперь ученые пытаются провести прямые наблюдения сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактике, расположенной в мощном источнике радиоизлучения под названием Стрелец А. Для этого телескоп Южного Полюса (South Pole Telescope, сокр. SPT), расположенный на полярной станции Амундсен-Скотт, присоединился к EHT и открыл эру изучения самых экстремальных объектов нашей Вселенной.
Телескоп Южного Полюса – это 10-метровый телескоп, который чувствителен к миллиметровым длинам волн, будет использоваться для создания изображения высокого разрешения космического микроволнового фонового излучения или реликтового излучения. Связанный с проектом Event Horizon Telescope, этот телескоп имеет уникальное расположение и даст огромный толчок развитию проекта интерферометра со сверхдлинной базой.
"Теперь, когда мы подключили интерферометр со сверхдлинной базой к SPT, проект Event Horizon Telescope действительно охватывают всю Землю, от субмиллиметрового телескопа на горе Грэм в штате Аризона, Калифорния до Гавайи, Чили, Мексики, Испании и Южного полюса", - сказал Дэн Маррун из университета Аризоны. "Подключение SPT дает нам значительно большее разрешение, чем разрешение наших прошлых массивов, что является решающим значением для целей EHT. Чтобы убедиться в существовании горизонта событий, вокруг черной дыры и проверить теорию общей относительности Эйнштейна, мы должны сделать подробную картину черной дыры. Благодаря EHT мы в состоянии этой сделать".
Мы предсказываем, что когда проект EHT будет запущен, он будет в 1000 раз более мощным, чем космический телескоп Хаббл, и мы сможем увидеть яркое кольцо или полумесяц, окружающий сверхмассивную черную дыру в ядре Млечного Пути. Хотя сверхмассивная черная дыра в 4000000 раз массивнее нашего Солнца и расположена на расстоянии 26 000 световых лет, ее предсказанный размер будет относительно крошечным.
"Так как размер горизонта событий будет меньше, чем орбита Меркурия вокруг Солнца, но расположен он будет на расстоянии 26 000 световых лет от Земли, изучение горизонта событий будет подобно чтению газеты в Нью-Йорке, стоя в Калифорнии", - пишут в пресс-релизе Университета Аризоны
Однако астрофизики волнуются за то, что мы увидим.
Если наше нынешнее понимание того, как работает черная дыра, правдиво, то у нас есть общее представление о том, что мы увидим. Хотя горизонт событий – это точка невозврата, даже для света, экстремальная физика черной дыры генерирует мощное излучение. В этом случае EHT должен будет запечатлеть частичную или полную кольцевую структуру. Энергетическое излучение, светящееся вокруг очень определенной темной тени, - это тень горизонта событий.
"Мы очень рады, что SPT стало частью EHT", - сказал Джон Карлстром, который ведет сотрудничество с SPT. "Будет так интересно оглянуться в начало Вселенной". "Я наблюдал этот проект с большим интересом в течение нескольких лет и приятно видеть, что EHT принимает определенную форму".