Vaadates kvaasari südamesse

Pin
Send
Share
Send

Pealdis: kunstniku mulje kvasarist 3C 279. Kornmesser

Rahvusvaheline astronoomide meeskond on täheldanud kauge kvasari südant enneolematu teravusega, mis on kaks miljonit korda peenem kui inimese nägemine. Vaatlused, mis tehti Atacama Pathfinder Experiment (APEX) teleskoobi esmakordsel ühendamisel kahe teisega erinevatel mandritel, on oluline samm projekti „Event Horizon Telescope” dramaatilise teadusliku eesmärgi suunas: supermassiivsete mustade aukude pildistamine meie enda galaktika keskus ja teised.

Astronoomid ühendasid Tšiilis asuva APEXi Submillimeter Array (SMA) -ga USA-s Hawaiil ja Submillimeter teleskoobiga (SMT) USA-s Arizonas. Nad suutsid teha kõigi aegade teravaima otsese vaatluse kauge galaktika keskmest, heledast kvaasarist 3C 279, mis sisaldab supermassiivset musta auku massiga umbes miljard korda suurem kui Päike ja asub Maast nii kaugel, et selle valguse jõudmine meieni on võtnud rohkem kui 5 miljardit aastat. APEX on Max Plancki raadioastronoomia instituudi (MPIfR), Onsala kosmosevaatluskeskuse (OSO) ja ESO koostöö. APEX-i haldab ESO.

Teleskoobid ühendati, kasutades meetodit, mida nimetatakse väga pikaks algtaseme interferomeetriaks (VLBI). Suuremad teleskoobid võimaldavad teha teravamaid vaatlusi ja interferomeetria võimaldab mitmel teleskoobil toimida nagu üks teleskoop, nii suur kui nende vaheline eraldus - või “lähtejoon”. VLBI abil saab teravaimaid tähelepanekuid saavutada, kui teleskoopide vahe on võimalikult suur. Oma kvaasarivaatluste jaoks kasutas meeskond kolme teleskoobi abil interferomeetri mõõtmeid, mille mandrisisene lähtejoone pikkus oli 9447 km Tšiilist Hawaii, 7174 km Tšiilist Arizonasse ja 4627 km Arizonast Hawaii. Tšiilis asuva APEX-i ühendamine võrguga oli ülioluline, kuna see andis kõige pikemad lähtejooned.

Vaatlused tehti raadiolainetes lainepikkusega 1,3 millimeetrit. See on esmakordne vaatlus nii lühikese lainepikkusega, kui see on tehtud nii pikkade lähtejoonte abil. Vaatluste teravus või nurklihendus oli vaid 28 mikrosekundit - umbes 8 miljardit kraadi. See tähistab võimet eristada detaile, mis on hämmastav kaks miljonit korda teravamad kui inimese nägemus. Selle terava vaatlusega saab kvasaril mõõta vähem kui valgusaasta skaalasid - see on märkimisväärne saavutus eesmärgi jaoks, mis on miljardite valgusaasta kaugusel.

Vaatlused tähistavad uut verstaposti supermassiivsete mustade aukude ja neid ümbritsevate piirkondade kuvamiseks. Tulevikus on kavas ühendada veelgi rohkem teleskoope sel viisil, et luua nn Event Horizon Telescope. Event Horizon Telescope suudab kuvada meie Linnutee galaktika keskel asuva supermassiivse musta augu varju ja ka teisi läheduses asuvates galaktikates paiknevaid varje. Vari - heledama tausta taustal nähtav tume piirkond - on põhjustatud valguse painutamisest musta augu poolt ja see oleks esimene otsene vaatluslik tõend musta augu sündmushorisondi olemasolu kohta - piir, mille seest ei paistaks isegi valgust pääseb.

Katse tähistab APEX-i esimest korda VLBI vaatlustes osalemist ning on kulminatsioon kolmeaastasele raskele tööle APEX-i kõrgmäestikus Tšiili Andides Chajnantori 5000-meetrisel platool, kus õhurõhk on vaid umbes pool et merepinnal. APEXi valmistamiseks VLBI jaoks paigaldasid Saksamaa ja Rootsi teadlased uued digitaalsed andmete kogumissüsteemid, väga täpse aatomkella ja survestatud andmesalvestid, mis on võimelised keerukates keskkonnatingimustes mitu tundi salvestama 4 gigabiti sekundis. Andmed - 4 terabaiti igast teleskoobist - saadeti kõvakettale Saksamaale ja töödeldakse Bonnis asuvas Max Plancki raadioastronoomia instituudis.

APEXi edukas lisamine on oluline ka muul põhjusel. See jagab oma asukohta ja oma tehnoloogia paljusid aspekte uue Atacama suurte millimeetrite / submillimeetrite massiivi (ALMA) teleskoobiga. ALMA on praegu ehitamisel ja koosneb lõpuks 54 nõudest, mille APEX on sama 12-meetrise läbimõõduga, pluss 12 väiksemat 7-meetrise läbimõõduga nõu. Praegu uuritakse ALMA võrguga ühendamise võimalust. ALMA tasside märkimisväärselt suurenenud kogumispinnaga võiksid vaatlused saavutada 10 korda parema tundlikkuse kui need esialgsed testid. See annaks Linnutee ülitäpse musta augu varju edaspidiste vaatluste jaoks käeulatusse.

Pin
Send
Share
Send