Med tillägget av ett nytt teleskop till den sydligaste punkten på jorden kommer Event Horizon Telescope-projektet (EHT), som för närvarande täcker planet på vår planet, att kunna hjälpa en astronom att fånga en ljus ring som omger ett supermassivt svart hål.
Med hjälp av en metod som kallas en ultralång basinterferometer kan astronomer kombinera teleskopobservationer som ligger på avlägsna platser runt om i världen. Avståndet mellan dessa observatorier, känd som "baslinjen", simulerar ett virtuellt teleskop av samma diameter. Således, om du har teleskop spridda över världens halvklot på ett avstånd av 5.000 miles, imiterar du väsentligen ett jätteteleskop med en diameter av 5.000 miles.
Det här är självklart inte en lätt uppgift att bygga en massa teleskop och skicka dem till ett himmelskt föremål i hopp om att få några data, men eftersom utrustningens kommunikationsteknik och datasystem blir mer sofistikerade, blir ambitiösa projekt som EHT alltmer populära.
Nu försöker forskare göra direkta observationer av ett supermassivt svart hål i mitten av vår galax, belägen i en kraftfull radiokälla som kallas Skytten A. För detta togs Sydpolen teleskopet (SPT), som ligger vid Amundsen-Scott-polarstationen, i EHT och öppnade eran för att studera universums mest extrema föremål.
Sydpolen teleskopet är ett 10 meter teleskop som är känsligt för millimetervåglängder och kommer att användas för att skapa en högupplöst bild av en kosmisk mikrovågs bakgrundsstrålning eller relikstrålning. Associerat med Event Horizon Telescope-projektet har detta teleskop en unik plats och kommer att ge en enorm drivkraft för utvecklingen av ett superlångt basinterferometerprojekt.
Sydpolen teleskopet och Atacama Pathfinder Experiment radioteleskop kombinerades först i ett interferometerprojekt med en superlång bas i januari. Två källor kan samtidigt observera två källor: ett svart hål i mitten av Vintergatan galaxen, Skytten A * och ett svart hål i centrum av en avlägsen galax Centaurus A.
"När vi nu har anslutit en extra långbaserad interferometer till SPT täcker Event Horizon Telescope-projektet verkligen hela jorden, från ett sub-millimeterteleskop på Mount Graham i Arizona, Kalifornien till Hawaii, Chile, Mexiko, Spanien och Sydpolen", säger Dan Marroun. från University of Arizona. "Anslutande SPT ger oss signifikant högre upplösning än vad som är avgörande för våra tidigare arrays, vilket är avgörande för EHT-ändamål. För att se till att händelsehorisonten finns kring det svarta hålet och test Einsteins teori om generell relativitet, måste vi göra en detaljerad bild av det svarta hålet. Tack vare EHT vi kan göra detta. "
Vi förutspår att när EHT-projektet lanseras kommer det att bli 1000 gånger kraftigare än Hubble Space Telescope, och vi kommer att kunna se en ljus ring eller halvmåne som omger ett supermassivt svart hål i vägen av Vintergatan. Även om ett supermassivt svart hål är 4.000.000 gånger mer massivt än vår Sun och ligger på ett avstånd av 26.000 ljusår, kommer den förväntade storleken att vara relativt liten.
"Eftersom händelsehorisontens storlek kommer att vara mindre än kvicksilverets omlopp runt solen, men det kommer att ligga på ett avstånd på 26 000 ljusår från jorden, kommer studiehändelsen att vara som att läsa en tidning i New York medan den står i Kalifornien" University of Arizona release Men astrofysiker är oroliga över vad vi ska se.
Om vår nuvarande förståelse för hur ett svart hål fungerar är sant, så har vi en allmän uppfattning om vad vi ska se. Även om händelsehorisonten är punkten utan återvändande, även för ljus, genererar den extrema fysiken i ett svart hål kraftfull strålning. I detta fall måste EHT avtrycka en partiell eller fullständig ringstruktur. Energistrålningen som skiner runt en mycket specifik mörk skugga är skuggan av händelsehorisonten.
En simulering av hur ett svart hål kan se ut när man använder en EHT. Vänster: Modellering av hålhändelseshorisonten. I mitten: hur denna ring kan se från en serie av 7 teleskop. Höger: hur ringen kommer att se ut från en serie med 13 teleskop. Upplösningen av EHT ökar med antalet teleskop.
"Vi är mycket nöjda med att SPT har blivit en del av EHT", säger John Karlstrom, som samarbetar med SPT. "Det blir så intressant att titta tillbaka i början av universum." "Jag har observerat projektet med stort intresse i flera år och det är bra att se att EHT tar en viss form."
