Event Horizon Telescope

Article

May 20, 2022

Event Horizon Telescope (EHT) er et stort teleskoparray som består av et globalt nettverk av radioteleskoper. EHT-prosjektet kombinerer data fra flere svært lang-baseline interferometri (VLBI) stasjoner rundt jorden, som danner en kombinert matrise med en vinkeloppløsning som er tilstrekkelig til å observere objekter på størrelse med et supermassivt sort hulls hendelseshorisont. Prosjektets observasjonsmål inkluderer de to sorte hullene med den største vinkeldiameteren observert fra jorden: det sorte hullet i sentrum av den supergigantiske elliptiske galaksen Messier 87 (M87*, uttales "M87-Star"), og Skytten A* (Sgr. A*, uttales "Sagittarius A-Star") i sentrum av Melkeveien. Event Horizon Telescope-prosjektet er et internasjonalt samarbeid som ble lansert i 2009 etter en lang periode med teoretisk og teknisk utvikling. På teorisiden, arbeidet med fotonbanen og de første simuleringene av hvordan et sort hull ville se ut gikk videre til spådommer om VLBI-avbildning for det sorte hullet i Galactic Center, Sgr A*. Tekniske fremskritt innen radioobservasjon beveget seg fra den første deteksjonen av Sgr A*, gjennom VLBI ved stadig kortere bølgelengder, noe som til slutt førte til deteksjon av horisontskalastruktur i både Sgr A* og M87. Samarbeidet omfatter nå over 300 medlemmer, 60 institusjoner, som arbeider i over 20 land og regioner. Det første bildet av et svart hull, i sentrum av galaksen Messier 87, ble publisert av EHT Collaboration 10. april 2019, i en serie av seks vitenskapelige publikasjoner. Arrayen gjorde denne observasjonen ved en bølgelengde på 1,3 mm og med en teoretisk diffraksjonsbegrenset oppløsning på 25 mikrobuesekunder. I mars 2021 presenterte Samarbeidet, for første gang, et polarisert-basert bilde av det sorte hullet som kan bidra til bedre å avsløre kreftene som gir opphav til kvasarer. Fremtidige planer innebærer å forbedre arrayets oppløsning ved å legge til nye teleskoper og ved å ta kortere bølgelengdeobservasjoner. 12. mai 2022 avduket astronomer det første bildet av det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien, Sagittarius A*.

Teleskoparray

EHT er sammensatt av mange radioobservatorier eller radioteleskopanlegg rundt om i verden, og jobber sammen for å produsere et høyfølsomt teleskop med høy vinkeloppløsning. Gjennom teknikken med svært lang baseline interferometri (VLBI), kan mange uavhengige radioantenner adskilt av hundrevis eller tusenvis av kilometer fungere som en faset array, et virtuelt teleskop som kan pekes elektronisk, med en effektiv blenderåpning som er diameteren på hele planeten, og forbedrer dens vinkeloppløsning betydelig. Arbeidet inkluderer utvikling og distribusjon av submillimeter dobbel polarisasjonsmottakere, svært stabile frekvensstandarder for å muliggjøre svært lang baseline interferometri ved 230–450 GHz, høyere båndbredde VLBI backends og opptakere, samt igangkjøring av nye submillimeter VLBI nettsteder. Hvert år siden den første datafangsten i 2006, har EHT-arrayen flyttet for å legge til flere observatorier til sitt globale nettverk av radioteleskoper. Det første bildet av Melkeveiens supermassive sorte hull, Sagittarius A*, var forventet å bli produsert fra data tatt i april 2017, men fordi det ikke er noen flyvninger inn eller ut av Sydpolen under den australske vinteren (april til oktober), fullstendig datasett kunne ikke behandles før i desember 2017, da forsendelsen av data fra South Pole Telescope ankom. Data samlet på harddisker transporteres med kommersielle fraktfly (en såkalt sneakernet) fra de forskjellige teleskopene til MIT Haystack Observatory og Max Planck Institute for Radio Astronomy, hvor dataene er krysskorrelert og analysert på en nettdatamaskin laget av rundt 800 CPUer som alle er koblet til gjennom et 40 Gbit/s-nettverk. På grunn av COVID-19-pandemien, værmønstre og himmelrike mekanikk, ble 2020-observasjonskampanjen utsatt til mars 2021.

Messier 87*

Event Horizon Telescope Collaboration kunngjorde sitt