I strävan att se Vintergatans svarta hål

I strävan att se Vintergatans svarta hål

Med hjälp av interferometriets kraft kommer två astronomiska projekt för första gången att kunna observera ett svart hål i mitten av Vintergatan.

Detta är ett riktigt monster som lever i galaxens centrum.

Vi vet att det finns ett supermassivt svart hål på grund av stjärnornas rörelse och gasmoln som roterar runt en osynlig punkt. Denna punkt har en överväldigande tidvattenpåverkan på alla föremål som faller i fällan, och denna kraft kan användas för att beräkna massan av ett svart hål.

Detta är förstås inte det största svarta hålet i universum, men inte det minsta. Det är 4 miljoner gånger mer massiva än vår Sun.

Detta svarta hål kallas Skytten A * och ligger på ett avstånd av mer än 20.000 ljusår från jorden, vilket gör direkt observation omöjlig. Trots sin enorma massa är ett svart hål obetydligt i storlek när den ses från jorden. Här behöver du ett teleskop med oöverträffad vinkelupplösning.

I strävan att se Vintergatans svarta hål

Fotografi av Paranal-observatoriens mycket stora teleskop

Även om vi redan vet mycket om Skytten A * tack vare indirekta observationer, finns det för närvarande en riktig internationell ras med de mest kraftfulla observatorierna i världen och de mest komplexa astronomiska metoderna för att ge en bild av vätskets svarta hål. Detta gör det möjligt att inte bara bevisa att den existerar utan också visa det område där rymdtid deformeras - en plats med den starkaste tyngdkraften i universum. Stora globala insatser pågår för att länka nätverket av globala radioteleskop för att skapa ett virtuellt teleskop som kommer att täcka bredden på vår planet. Med hjälp av den otroliga interferometriska kraften kan astronomer kombinera ljus från många avlägsna radioantenner och samla det på en enda punkt för att efterlikna en stor radioantenn som spänner över hela världen.

Denna ansträngning är känd som Event Horizon Telescope (EHT) och det är hoppas att projektet kommer att kunna uppnå vinkelupplösning och rumslig ökning för att kunna genomföra de första radioobservationerna av den ljusa ringen nära händelsehorisonten Skytten A * inom en snar framtid - punkten kring det svarta hålet från varifrån ingenting, inte ens ljuset kan lämna det.

I strävan att se Vintergatans svarta hål

Ett av de fyra väldigt stora teleskopkupolerna lanserar sitt nya fyra-laser adaptiva optiksystem. GRAVITY kommer också att använda adaptiv optik för att förbättra Skyttens A * observationer genom att kompensera för effekterna av atmosfärisk turbulens.

Ändå finns det ett annat projekt som har samma mål, men det kommer inte att observeras i radiobandet, men kommer att se in i galaxens kärna och leta efter optiskt och infrarött ljus som kommer från Skytten A *. Men han behöver ett observatorium för att göra detta mål till en verklighet.

För närvarande skickar GRAVITY-verktyget slutkontrollen innan projektet påbörjas med hjälp av Very Large Telescopes vid Paranal Observatory, belägen högt i Atacama-öknen, Chile. Han kommer också att använda interferometriets kraft för att göra en bild av vårt supermassiva svarta hål. Men i stället för att använda det globala nätverket av radioteleskop, liksom i EHT-projektet, kommer GRAVITY att kombinera ljuset från fyra 8 meter interferometriska VLT-teleskop (kallat VLTI) för att skapa ett "virtuellt" teleskop, vars storlek är lika med avståndet mellan de enskilda teleskoperna . "Genom att göra detta kan du uppnå samma upplösning och noggrannhet som du får från ett teleskop som är hundra meter i diameter", säger astronom Oliver Pfuhl från Max Planck-institutet för yttre fysik, Tyskland. "Vi vet att det svarta hålet under de senaste tio åren inte var riktigt svart. Vi märker ljusning och förmörkelse," tillade han.

Detta beror på det faktum att materia faller in i händelsehorisonten, vilket skapar en kraftfull energiblandning. Naturen av dessa utbrott är dåligt förstådd, men projektet borde kunna spåra denna händelse. Denna absorption av material kommer att fungera som signalmärken, vilket hjälper oss att se strukturen av rymdtid direkt runt det svarta hålet för första gången.

I strävan att se Vintergatans svarta hål

ALMA-antenner ligger på Chahnantor-platån under evenemanget #MeetESO den 11 maj 2016. Observationscentrets extrema läge kan leda till oförutsägbart väder, till exempel som i det här fallet när en snöstorm föll på platån.

"Vårt mål är att mäta dessa rörelser. Om vi ​​kan studera dessa rörelser som inträffar så nära ett svart hål kommer vi att ha unika data. Således kan vi direkt testa den allmänna teorin för några av de mest extrema förhållandena, som vi kan hitta i universum, "tillade Pfuhl.

Alma själv är en interferometer som består av 66 radioantenner som ligger på Chahnantor-platån vid en höjd av cirka 5 000 meter. Astronomen Linda Watson använder ALMA-data för att studera kallt damm i interstellärt utrymme, men kombinerar det med EHT-data, hans radio-samlingsstyrka hjälper oss att förstå dynamiken i miljön kring Skytten A *. "ALMA är en interferometer med 66 antenner, men i förhållande till EHT representerar den bara ett teleskop och kombinerar det med andra teleskop runt om i världen, kommer vi att skapa en global interferometer", tillade hon.

Många svarta hål, som forskare tror, ​​har en accretionskiva med virvlande gas och damm. ALMA, i kombination med EHT-data, kommer att kunna utvärdera strukturen på den här skivan, hastigheten och riktningen av rörelsen. Eftersom de inte hade direkta observationer, förutsågs många av dessa egenskaper med användning av datormodellering eller härledda från indirekta observationer. Vi går in i en era när vi kan få svar på några av de största hemligheterna.

Kommentarer (0)
Populära artiklar
Sök