tekniikka

Tähtitieteilijät ehdottivat ajatusta, kuinka saada vielä selkeämpiä kuvia mustasta aukosta.

Hieman yli kuukausi sitten kansainvälinen ryhmäEvent Horizon Telescope -projektin (EHT) tähtitieteilijät, joissa tiedemiehet yhdistivät useita eri radan teleskooppeja eri puolilla maailmaa luomaan valtavan virtuaalisen radiointerferometrin, koko maan, julkaisi ensimmäisen mustan aukon valokuvan historiassa. Nyt toinen tutkijoiden ryhmä, joka koostuu Alankomaiden Nijmegenin yliopiston tähtitieteilijöistä ja Euroopan avaruusjärjestön (ESA) asiantuntijoista, on asettanut tavoitteen saada entistä selkeämpiä kuvia mustasta aukosta, jonka avulla Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria voidaan testata. Tutkijat ehdottivat konseptia, joka heidän mielestään ratkaisee tämän ongelman. Heidän ajatuksensa hyväksytään julkaistavaksi Astronomy & Astrophysics -lehdessä.

Eurooppalaisten tutkijoiden käsite, jota kutsutaanEvent Horizon Imager (EHI) sisältää kaksi tai kolme satelliittia kiertoradalla ympäri maapalloa. Tutkijat suorittivat tietokoneella simulaatioita, jotka osoittavat, kuinka paljon yksityiskohtaisempia kuvia mustasta aukosta Jousimies A voidaan ottaa, joka sijaitsee galaksimme keskellä ja josta on tullut EHT-maapallon virtuaalisen kaukoputken kohde.

Viisi kertaa terävämpiä kuvia

"Käytössä on monia etujasatelliittien sijasta maanpäällisten radioteleskooppien sijasta, kuten sama tapahtuma Horizon -teleskooppi (EHT), sanoo Frick Roelofs PhD-kandidaatti Nijmegenin yliopistosta ja uuden artikkelin johtaja.

"Avaruudessa voit tehdä huomautuksiakorkeammat radiotaajuudet, koska maapallolla ne suodatetaan planeetan ilmakehän kautta. Lisäksi etäisyys kaukoputkien välillä avaruudessa voi olla vielä suurempi. Näin voimme ottaa suuren askeleen eteenpäin. Voimme saada kuvia, jotka ovat viisi kertaa laadukkaampia kuin EHT: n avulla saatavien kuvien laatu, ”tiedemies lisää.

Kyky saada selkeämpiä kuvia mustasta aukosta antaa meille mahdollisuuden kerätä lisää tietoa, mikä on hyödyllistä Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian tarkemmalle testaukselle.

"Se, että satelliitit kiertävät maapalloa, antavat meille myös lisäetuja", sanoo radio-tähtitieteen professori Heino Falke.

"Tämän ansiosta saat melkeintäydelliset kuvat ja harkita mustan aukon todellisia yksityiskohtia. Jos todellisuudessa Einsteinin teoriassa on joitakin epäjohdonmukaisuuksia, voimme nähdä ne. "

Tutkijoiden mukaan EHI voi saadakuvat viisi muuta mustaa reikää, jotka ovat kooltaan pienempiä kuin EHT: n virtuaalinen maanpäällinen kaukoputki. Jälkimmäisessä tapauksessa puhutaan galaksimme mustasta aukosta, Sagittarius A: sta sekä Virgin tähtikuvassa sijaitsevan Messier 87: n massiivisen elliptisen galaksin keskeisestä mustasta aukosta M87.

Avaruudessa EHI-resoluutio on viisi kertaa suurempikuin maanpäällinen virtuaalinen kaukoputki EHT. Mustien reikien kuva voidaan saada vielä korkeammalla yksityiskohtaisella tasolla. Vasemmassa yläkulmassa oleva kuva näyttää tilannekuvan Black Hole Sagittariussta, miten EHT näki sen 230 GHz: n taajuudella. Sen tietokoneen malli näytetään oikeassa yläkulmassa. Vasemmassa alakulmassa Strelets A -mallia näytetään, kun sitä havaitaan taajuudella 690 GHz. Oikeassa alareunassa näkyy tietokoneen mallin kuva, miten se voi nähdä EHI-tilan virtuaalisen kaukoputken

Teknologinen haaste

Tutkijat mallintivat kuviavoitaisiin saada käyttämällä erilaisia ​​visualisointitekniikoita. Tätä varten he kääntyivät aiemmin kehitetyn mallin mukaan mustan reiän ympärille.

”Tieteellisestä näkökulmasta mallit näyttävät hyvin lupaavilta, mutta useita teknisiä vaikeuksia on voitettava, jotta tällainen tulos saavutettaisiin todellisuudessa”, Roelofs kommentoi.

Arvioida teknisen toteutettavuudenEHI-avaruus virtuaalisen kaukoputken luomiseksi tähtäävä projekti tähtitieteilijät ovat yhdistäneet voimansa Euroopan avaruusalan tutkimus- ja teknologiakeskuksen (ESTEC) asiantuntijoiden kanssa.

"Tämä käsite edellyttää erittäin tarkkaa laskentaaavaruus satelliittien sijainti ja nopeus. Uskomme kuitenkin, että hanke on todella toteutettavissa ”, toteaa Vladimir Kudryashov Nijmegenin yliopiston radiolaboratoriosta, joka toimii myös yhteistyössä ESTEC: n kanssa.

Asiantuntijat huomauttavat, että on myös tärkeää pohtia, miten tutkijat voivat vastaanottaa satelliittien keräämiä tietoja.

"Tiedot EHT: n maapallon virtuaalisesta kaukoputkestaNe tallennettiin kiintolevyille ja kuljetettiin sitten salauksen purkukeskukseen lentokoneen avulla. Tällainen lähestymistapa ei tietenkään koske avaruutta ”, Kudryashov sanoo.

Tutkijat ehdottavat tietojen siirtämistäkäyttää lasereita. Tällöin osa kerättyistä tiedoista käsitellään suoraan itse satelliiteilla ja siirretään sitten maapallolle lisäanalyysiä varten.

”Samankaltaisia ​​tekniikoita avaruudessa on jo käytössä”, Kudryashov lisää.

Hybridijärjestelmä

Sen keskeisenä tavoitteena on ESA jaNijmegenin yliopisto vastaa EHI-virtuaalitilan kaukoputken itsenäisestä toiminnasta. Tiedemiehet harkitsevat kuitenkin mahdollisuutta käyttää sellaista hybridijärjestelmää, jossa he yhdistyvät yhdeksi verkoksi virtuaalisen maanpäällisen teleskoopin EHT: n ja orbitaalisen EHI: n voiman.

"Tällaisen hybridijärjestelmän käyttö voijotta voimme luoda dynaamisen kuvan mustasta aukosta sekä tarkastella jopa heikompia radioaktiivisen säteilyn lähteitä kohteen viereisellä alueella ”, Falke toteaa.

Voit keskustella uutisista Telegram-keskustelussa.

Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!