Event Horizon-telescoop

Article

May 17, 2022

De Event Horizon Telescope (EHT) is een grote telescooparray die bestaat uit een wereldwijd netwerk van radiotelescopen. Het EHT-project combineert gegevens van verschillende interferometriestations met een zeer lange basislijn (VLBI) rond de aarde, die een gecombineerde array vormen met een hoekresolutie die voldoende is om objecten ter grootte van de waarnemingshorizon van een superzwaar zwart gat te observeren. De waarnemingsdoelen van het project omvatten de twee zwarte gaten met de grootste hoekdiameter zoals waargenomen vanaf de aarde: het zwarte gat in het centrum van het superreus elliptische sterrenstelsel Messier 87 (M87*, uitgesproken als "M87-Star"), en Sagittarius A* (Sgr A*, uitgesproken als "Sagittarius A-Star") in het centrum van de Melkweg. Het Event Horizon Telescope-project is een internationale samenwerking die in 2009 werd gelanceerd na een lange periode van theoretische en technische ontwikkelingen. Wat de theorie betreft, vorderde het werk aan de fotonbaan en de eerste simulaties van hoe een zwart gat eruit zou zien, naar voorspellingen van VLBI-beeldvorming voor het galactische centrum zwarte gat, Sgr A*. De technische vooruitgang in radio-observatie ging van de eerste detectie van Sgr A*, via VLBI op steeds kortere golflengten, wat uiteindelijk leidde tot detectie van de structuur van de horizonschaal in zowel Sgr A* als M87. De samenwerking omvat nu meer dan 300 leden, 60 instellingen, die in meer dan 20 landen en regio's werken. De eerste afbeelding van een zwart gat, in het centrum van sterrenstelsel Messier 87, werd op 10 april 2019 door de EHT-samenwerking gepubliceerd in een serie van zes wetenschappelijke publicaties. De array deed deze waarneming bij een golflengte van 1,3 mm en met een theoretische diffractie-gelimiteerde resolutie van 25 microboogseconden. In maart 2021 presenteerde de samenwerking voor het eerst een gepolariseerd beeld van het zwarte gat dat kan helpen om de krachten die aanleiding geven tot quasars beter te onthullen. Toekomstplannen omvatten het verbeteren van de resolutie van de array door nieuwe telescopen toe te voegen en waarnemingen met kortere golflengten te doen. Op 12 mei 2022 onthulden astronomen de eerste afbeelding van het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, Sagittarius A*.

Telescooparray

De EHT is samengesteld uit vele radio-observatoria of radiotelescoopfaciliteiten over de hele wereld, die samenwerken om een ​​zeer gevoelige telescoop met een hoge hoekresolutie te produceren. Door de techniek van very-long-baseline interferometrie (VLBI) kunnen veel onafhankelijke radioantennes die honderden of duizenden kilometers van elkaar zijn gescheiden, fungeren als een phased array, een virtuele telescoop die elektronisch kan worden gericht, met een effectieve opening die de diameter van de hele planeet, waardoor de hoekresolutie aanzienlijk wordt verbeterd. De inspanningen omvatten de ontwikkeling en implementatie van submillimeter-ontvangers met dubbele polarisatie, zeer stabiele frequentiestandaarden om interferometrie met een zeer lange basislijn op 230-450 GHz mogelijk te maken, VLBI-backends en -recorders met hogere bandbreedte, evenals de inbedrijfstelling van nieuwe submillimeter-VLBI-sites. Elk jaar sinds de eerste gegevensverzameling in 2006, is de EHT-array verhuisd om meer observatoria toe te voegen aan zijn wereldwijde netwerk van radiotelescopen. Het eerste beeld van het superzware zwarte gat van de Melkweg, Sagittarius A*, zou naar verwachting worden gemaakt op basis van gegevens die in april 2017 zijn genomen, maar omdat er tijdens de Australische winter (april tot oktober) geen vluchten van of naar de Zuidpool plaatsvinden, is de volledige dataset kon pas in december 2017 worden verwerkt, toen de verzending van gegevens van de South Pole Telescope arriveerde. Gegevens die op harde schijven zijn verzameld, worden door commerciële vrachtvliegtuigen (een zogenaamd sneakernet) van de verschillende telescopen naar het MIT Haystack Observatory getransporteerd en het Max Planck Instituut voor Radioastronomie, waar de gegevens kruisgecorreleerd zijn en worden geanalyseerd op een rastercomputer gemaakt van ongeveer 800 CPU's die allemaal zijn verbonden via een 40 Gbit/s-netwerk. Vanwege de COVID-19-pandemie, weerpatronen en hemelse mechanica, werd de observatiecampagne van 2020 uitgesteld tot maart 2021.

Messier 87*

The Event Horizon Telescope Collaboration kondigde haar aan: