국제적 협력을 통해 조성 된 8 개의 지상 기반 전파 망원경으로 구성된 이벤트 호라이즌 망원경은 초 거대 블랙홀과 은하 M87의 중심에있는 그림자의 이미지를 포착했습니다.
(이미지 : © EHT Collaboration)
그만큼 이벤트 호라이즌 망원경 프로젝트는 월계관에서 쉬고 있지 않습니다.
2019 년 4 월, EHT 협력은 블랙홀 최초 이미지은하 M87의 중심에있는 거대를 포획했습니다. 이 프로젝트는 그 순간 20 년 동안 진행되어 왔지만, 공개는 절정이나 정점을 나타내지 않았습니다. 오히려, 그것은 앞으로 더 흥미로운 발견으로 창을 여는 전환점이었다고 팀원들은 말했다.
EHT의 창립 이사 인 Shep Doeleman은 "우리는 지금부터 20 년을 되돌아 보게 될 것입니다. 우리 모두는 어딘가에서 우산 음료를 마시 게 될 것입니다. 그리고 나는 우리가 M87 이미지를 시작으로 인식 할 것이라고 생각합니다." 매사추세츠에있는 하버드-스미스 소니 언 천체 물리학 센터 (CfA)의 천문학자는 4 월 10 일 사진 공개 1 주년을 기념하는 웹 캐스트 행사에서 기자들에게 말했다.
Doeleman은 덧붙였다.“정말 시작일뿐입니다. "저는 발견이 계속 이어질 것이라고 생각합니다."
큰 블랙홀 야망
다음 큰 순간은 우리 은하계의 초대형을 포함 할 수 있습니다 블랙홀는 궁수 자리 A * 또는 Sgr A *라고합니다. EHT 팀은 Sgr A *를 관찰했지만 아직 데이터에서 이미지를 생성 할 수 없었습니다.
블랙홀을 촬영하는 것은 포인팅과 촬영보다 훨씬 복잡합니다. EHT는 전 세계 8 개 전파 망원경의 데이터를 결합하여 지구 크기의 가상 현미경을 형성합니다. 팀은이 모든 정보를 이해하기 위해 알고리즘을 고안하여 통합하여 블랙홀을 나타내는 이미지를 생성합니다. 중대한 전환점 — 빛도 아니고 아무것도 탈출 할 수없는 "복귀의 지점". (블랙홀의 내부를 촬영하는 것은 불가능합니다. 본인이없는 경우에는 권장하지 않습니다.)
이러한 작업은 힘들고 시간이 많이 걸립니다. 예를 들어 작년 이미지를 가능하게 한 M87 데이터는 2017 년에 수집되었습니다. 그리고 Sgr A *는 우리에게 훨씬 더 가까이 있어도 여전히 어려운 목표입니다 (M87의 경우 26,000 광년 대 5,500 만 광년). Sgr A *는 상대적으로 가벼운 초 거대한 블랙홀로, 겨우 460 만 개의 태양을 보유하고 있으므로 6.5 억 태양 질량의 M87 몬스터보다 짧은 시간 단위로 작동합니다.
Doeleman은“궁수 자리 A *의 과제 중 하나는 저녁 시간 동안 그렇게 빨리 진화한다는 것입니다. "따라서 모델링에 시간 변동성을 추가하기 위해이를 구체적으로 해결할 수있는 새로운 알고리즘을 개발하고 있습니다. 시간이 더 걸립니다."
사진 앨범에 Sgr A *를 추가하는 것은 EHT 팀 구성원에게 우선 순위가 높습니다. 부분적으로는 다른 객체를보고 싶어하기 때문입니다. M87의 초대형 블랙홀. 그러나 프로젝트의 야망은 거기서 끝나지 않습니다. 이 협력은 구성 요소 EHT 망원경의 수를 두 배로 늘려서 차세대 차세대 EHT를 만들어 다음 단계로 발견을 밀어 낼 계획입니다.
수정 된 현미경은 "더 선명한 시야를 제공하고 블랙홀의 첫 영화를 만들 수있게 해줄 것"이라고 Doeleman은 말했다.
차세대 EHT는 연구원들에게 훨씬 더 많은 블랙홀을 제공 할 것입니다. 또한이 팀은 정보가 가득한 무한한 서브 링 시퀀스를 포함하는 기괴한 구조 인 블랙홀의 "광자 고리"를 확대 할 수도 있습니다. 이러한 깊이있는 관찰은 "아인슈타인 이론의 초정밀 시험, 심지어 스핀 추출을 허용 할 것"이라고 Doeleman은 말했다.
그것은 실제로 큰 일이 될 것입니다. CfA의 EHT 팀원 인 마이클 존슨 (Michael Johnson)은 4 월 10 일 행사에서“초 거대 블랙홀은 그 크기와 회전에 의해서만 기술 된 원소이다. EHT 관측 결과에 따르면 과학자들은 이미 질량을 줄일 수 있기 때문에 스핀을 가하면 과학자들이이 가벼운 고 블링 몬스터에게 물건을 실제로 얻을 수 있습니다.
Doeleman과 Johnson은 차세대 EHT도 다른 이점을 제공 할 것이라고 말했다. 예를 들어, 업그레이드 된 파트너 관계를 통해 공동 작업은 블랙홀 제트, 베헤모스가 거의 빛의 속도로 폭발하는 입자 빔에 대해 훨씬 더 잘 이해할 수 있어야합니다.
이 협력은 이미 미국 국립 과학 재단 (National Science Foundation)으로부터 자금을 확보하여 차세대 EHT에 공을 굴 리도록했습니다. 목표는 3-4 년 내에 최종 설계를하고 10 년 말 전에 모든 것을 가동시키는 것이라고 Doeleman은 말했다. (새로운 요리는 EHT를 향상시킬 수있는 유일한 방법은 아니다. Doeleman과 Johnson은 여러 전자기 주파수에서 목표를 관찰함으로써 분해능을 향상시킬 수도있다.)
그 후 EHT는 또 다른 향상을 가져올 수 있습니다. 우주로 범위를 넓히면 해상력이 크게 높아지고 팀은 그 방법을 모색하고 있습니다. 이 협력은 이미 존재하는 우주 자산을 통합하고 새로운 전담 임무를 수행 할 가능성을 조사하고 있다고 Johnson은 말했다.
지구상에서 22,000 마일 (35,400km) 이상인 지구 동기 궤도에 단일 계측기 만 추가하면 차이가 생길 수 있습니다. "그리고 나서, 일단 나가면 달 존슨이 지난달 Space.com에 EHT 팀이 발표 한 바에 따르면, 우리가 완전히 새로운 과학을보고있을 것이라고 생각합니다. 광자 링 결과. (그 거리는 약 10 배 더 멀고 달은 지구에서 평균 238,855 마일 또는 384,400km입니다.)
도로의 충돌
코로나 바이러스 전염병은 미래의 EHT 발견을 향한 길을 만들었습니다. 2020 년 관찰 캠페인이 취소되었다 참여 범위 중 일부가 건강 및 안전상의 이유로 종료 되었기 때문입니다. (이 프로젝트는 일년에 한 번만 데이터를 수집합니다. 3 월과 4 월에 모든 관측 장소에서 날씨가 좋은 경향이있는 기간입니다.)
Doeleman은 취소가 올바른 조치라고 말했다. 그러나 그는 올해의 관측에 그린란드, 애리조나, 프랑스 알프스의 악기에서 처음으로 기여한 내용이 포함되어 있었기 때문에 "마음이 아프다"고 덧붙였다. 따라서 2020 년 캠페인에는보다 강력하고 강력한 11 범위 EHT가 사용되었습니다.
그러나 팀은 여전히 많은 데이터 분석을 수행하고 내년 관측을위한 기반을 마련 할 수 있다고 Doeleman은 강조했다. 그래서 연구자들의 정신은 깨지지 않았습니다.
존슨은 "협업 전반에 걸쳐 절망의 어조가 없다"며 "고통에 의해 우리는 일종의 연합이라고 생각한다.
"블랙홀 솔루션은 제 1 차 세계 대전 당시 참호에서 Karl Schwarzschild에 의해 도출되었습니다."그는 최초의 정확한 해결책을 제시 한 독일 물리학자를 언급했다. 아인슈타인의 일반 상대성 방정식. "그래서 과학은 계속되고 있으며 이러한 도전에도 불구하고 과학이 중요한 역할을한다고 생각합니다."
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