Телескоп горизонта событий

Article

May 20, 2022

Телескоп горизонта событий (EHT) представляет собой большой массив телескопов, состоящий из глобальной сети радиотелескопов. Проект EHT объединяет данные нескольких станций интерферометрии с очень длинной базой (VLBI) вокруг Земли, которые образуют комбинированный массив с угловым разрешением, достаточным для наблюдения за объектами размером с горизонт событий сверхмассивной черной дыры. Наблюдательные цели проекта включают две черные дыры с наибольшим угловым диаметром, наблюдаемым с Земли: черная дыра в центре сверхгигантской эллиптической галактики Мессье 87 (M87*, произносится как «Звезда M87») и Стрелец A* (Sgr A*, произносится как «Стрелец А-Звезда») в центре Млечного Пути. Проект Event Horizon Telescope — это международное сотрудничество, которое было начато в 2009 году после длительного периода теоретических и технических разработок. С теоретической точки зрения, работа над фотонной орбитой и первые симуляции того, как будет выглядеть черная дыра, перешли к предсказаниям РСДБ-изображения черной дыры в центре Галактики, Sgr A*. Технические достижения в радионаблюдении перешли от первого обнаружения Sgr A * к РСДБ на все более коротких длинах волн, что в конечном итоге привело к обнаружению структуры масштаба горизонта как в Sgr A *, так и в M87. В настоящее время в коллаборацию входят более 300 участников, 60 организаций, работающих в более чем 20 странах и регионах. Первое изображение черной дыры в центре галактики Мессье 87 было опубликовано коллаборацией EHT 10 апреля 2019 г. в серии из шести научных публикаций. Массив сделал это наблюдение на длине волны 1,3 мм и с теоретически ограниченным дифракционным разрешением разрешением 25 угловых микросекунд. В марте 2021 года Сотрудничество впервые представило поляризованное изображение черной дыры, которое может помочь лучше выявить силы, порождающие квазары. Планы на будущее включают улучшение разрешения массива за счет добавления новых телескопов и проведения наблюдений на более коротких волнах. 12 мая 2022 года астрономы представили первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, Стрелец A*.

Массив телескопов

EHT состоит из множества радиообсерваторий или радиотелескопов по всему миру, которые вместе работают над созданием высокочувствительного телескопа с высоким угловым разрешением. Благодаря методу интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ) многие независимые радиоантенны, разделенные сотнями или тысячами километров, могут действовать как фазированная решетка, виртуальный телескоп, который можно наводить электронным способом, с эффективной апертурой диаметром всю планету, существенно улучшив ее угловое разрешение. Усилия включают разработку и развертывание субмиллиметровых приемников с двойной поляризацией, высокостабильных стандартов частоты для обеспечения интерферометрии с очень длинной базой в диапазоне 230–450 ГГц, серверных частей и регистраторов РСДБ с более высокой пропускной способностью, а также ввод в эксплуатацию новых субмиллиметровых РСДБ-сайтов. Каждый год с момента первого сбора данных в 2006 году массив EHT расширился, чтобы добавить больше обсерваторий в свою глобальную сеть радиотелескопов. Ожидалось, что первое изображение сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, Стрельца A*, будет получено на основе данных, полученных в апреле 2017 года, но поскольку во время южной зимы (с апреля по октябрь) нет полетов в Южный полюс и из него, полный набор данных не мог быть обработан до декабря 2017 года, когда прибыла партия данных с телескопа Южного полюса. Данные, собранные на жестких дисках, транспортируются коммерческими грузовыми самолетами (так называемая сеть кроссовок) с различных телескопов в обсерваторию Хейстек Массачусетского технологического института. и Институт радиоастрономии им. Макса Планка, где данные взаимно коррелируются и анализируются на сетевом компьютере, состоящем примерно из 800 процессоров, подключенных через сеть 40 Гбит/с. Из-за пандемии COVID-19, погодных условий и астрономических механики, наблюдательная кампания 2020 года была перенесена на март 2021 года.

Мессье 87*

Коллаборация Event Horizon Telescope объявила о своем