Teknologi

Astronomer foreslog en ide om, hvordan man får endnu klarere billeder af et sort hul.

For en måned siden, en international gruppeAstrofysikere af Event Horizon Telescope-projektet (EHT), hvor forskere kombinerede flere radioteleskoper i forskellige dele af verden for at skabe et stort virtuelt radiointerferometer jordens størrelse, offentliggjorde det første ever black hole-fotografi i historien. Nu har en anden gruppe forskere, der består af astronomer fra Nijmegen Universitet i Holland og specialister fra Den Europæiske Rumorganisation (ESA), sat et mål om at få endnu mere klare billeder af det sorte hul, der gør det muligt for Einsteins generelle relativitetsteori at blive testet. Forskerne foreslog et koncept, som efter deres mening ville løse dette problem. Deres ide er accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Astronomi & Astrofysik.

Begrebet europæiske forskere kaldesEvent Horizon Imager (EHI) involverer placering af to eller tre satellitter i en cirkulær kredsløb rundt om jorden. Forskerne udførte computersimuleringer, der viser, hvor meget mere detaljerede billeder af det sorte hul Skytten A kan tages, som er placeret i centrum af vores galakse og er blevet målet for EHT-jorden virtuelle teleskop.

Fem gange skarpere billeder

"Der er mange fordele ved at brugesatellitter i stedet for stationære radioteleskoper på Jorden, som det samme Event Horizon Telescope (EHT) ", siger Frick Roelofs ph.d.-kandidat ved University of Nijmegen og leder forfatter af den nye artikel.

"I rummet kan du fremsætte bemærkningerhøjere radiofrekvenser, fordi de på jorden filtreres af atmosfæren på planeten. Desuden kan afstanden mellem teleskoperne i rummet være endnu større. Dette vil give os mulighed for at tage et stort skridt fremad. Vi vil kunne få billeder, der vil være fem gange højere i kvalitet end kvaliteten af ​​billeder, der kan opnås ved hjælp af EHT, "tilføjer forskeren.

Evnen til at få klarere billeder af et sort hul vil tillade os at samle flere oplysninger, hvilket er nyttigt for mere præcis testning af Einsteins generelle relativitetsteori.

"At satellitterne kredser rundt om Jorden, vil også give os yderligere fordele," siger Heino Falke, professor i radio-astronomi.

"Takket være dette kan du få næstenperfekte billeder og overvej de rigtige detaljer om det sorte hul. Hvis der i virkeligheden er nogle uoverensstemmelser med Einsteins teori, vil vi kunne se dem. "

Ifølge forskerne vil EHI kunne fåbilleder af fem yderligere sorte huller, der er mindre i størrelse end dem, der udforskes af det EHT virtuelle jordbaserede teleskop. Tale i sidstnævnte tilfælde handler om det centrale sorte hul i vores galakse, Skytten A, samt det centrale sorte hul M87 af den massive elliptiske galakse Messier 87, der er placeret i stjernebilledet Jomfruen.

I rummet vil EHI-beslutningen være fem gange højereend det jordbaserede virtuelle teleskop EHT. Billedet af sorte huller kan opnås på et endnu højere detaljeringsniveau. Billedet øverst til venstre viser et snapshot af Black Hole Skytten, hvordan EHT så den på 230 GHz. Dens computer model vises øverst til højre. I nederste venstre hjørne vises Strelets A-modellen, når den observeres med en frekvens på 690 GHz. Nederst til højre vises billedet af en datamodel, hvordan den kan se EHI-rummets virtuelle teleskop

Teknologisk udfordring

Forskere modellerede billeder somkunne opnås ved at anvende forskellige visualiseringsteknologier. For at gøre dette, henvendte de sig til tidligere udviklede modeller for adfærd af plasma og stråling omkring det sorte hul.

"Ud fra et videnskabeligt synspunkt ser modellerne meget lovende ud, men flere teknologiske vanskeligheder skal overvindes for at opnå et sådant resultat i virkeligheden," siger Roelofs kommentarer.

At vurdere den tekniske gennemførlighed afProjektet om at skabe EHI rums virtuelle teleskop, astronomer er blevet sammen med specialister fra European Space Research and Technology Center (ESTEC), skabt af ESA.

"Dette koncept kræver en meget præcis beregningposition og hastighed af rumsatellitter. Men vi mener, at projektet er virkelig muligt, "siger Vladimir Kudryashov fra radiolaboratoriet ved universitetet i Nijmegen, som også samarbejder med ESTEC.

Eksperter bemærker, at det også er vigtigt at overveje, hvordan forskere vil kunne modtage data indsamlet af satellitter.

"Data fra EHT jorden virtuelle teleskopDe blev optaget på harddiske og derefter transporteret til dekrypteringscentret ved hjælp af et fly. En sådan tilgang er naturligvis ikke anvendelig for rummet, "siger Kudryashov.

Forskere foreslår at overføre databrug lasere. I dette tilfælde vil en del af de indsamlede data blive behandlet direkte om bord på satellitterne selv og derefter overført til Jorden for yderligere analyse.

"Lignende teknologier i rummet bruges allerede," tilføjer Kudryashov.

Hybrid system

Grunden til ESA ogUniversitetet i Nijmegen påtager sig den uafhængige drift af EHI virtuelle rumteleskop. Imidlertid overvejer forskere muligheden for at anvende en slags hybrid system, hvor de vil forene i et enkelt netværk kraften i det virtuelle jordbaserede teleskop EHT og det orbitalske EHI.

"Brugen af ​​et sådant hybridsystem kanfor at sætte os i stand til at skabe et dynamisk billede af et sort hul samt at overveje endnu svagere kilder til radioemission i det tilstødende område af objektet, konkluderer Falke.

Du kan diskutere nyhederne i vores telegram-chat.