우주 망원경을 추가하면 블랙홀 사진이 훨씬 나아질 수 있습니다.

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블랙홀의 첫 번째 그림은 과학의 거대한 순간이었습니다. 이상하게도 규칙을 어기는 이상한 거인에 대해 더 많이 배우게됩니다.

현재 네덜란드 우주 항공 및 기타 파트너들과 함께 네덜란드 니즈 메겐 (Rajoudgen)에있는 Radboud University의 천문학 자들이 블랙홀 사진을 훨씬 더 선명하게 찍을 계획을 세우고있다.

블랙홀에 대한 Event Horizon Telescope (EHT)의 첫 번째 그림은 과학적 승리였으며 협력, 엔지니어링 및 기술의 위업이었습니다. 자연에 대한 우리 종의 타고난 호기심도 버리십시오. 강력하고 효과적인 믹스입니다.

하지만 사진이 흐릿하지 않습니까? 그것은 여전히 승리이며 많은 연구와 새로운 논문이 그 결과입니다. 그러나 더 나을 수 있습니까?

과학자 그룹은 블랙홀의 선명한 이미지를 얻기 위해 우주 망원경을 우주로 발사 할 계획을 가지고 있습니다. 그들은 천문학과 천체 물리학 저널에 그들의 계획을 자세히 기술 한 논문을 발표했습니다. 그들의 최종 목표는? 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 다시 테스트합니다.

"아인슈타인의 일반 상대성 이론은 블랙홀 그림자의 크기와 모양을 정확히 예측합니다."
Freedb Roelofs, Radboud University의 수석 저자.

EHT는 전 세계의 무선 망원경 그룹입니다. 그들은 간섭계의 원리를 연구합니다. '스코프는 지구 크기의 가상 망원경처럼 행동합니다. 이것이 우리가 블랙홀을 볼 수있을만큼 큰 망원경을 얻었던 방법입니다. 그러나 EHT는 다른 지구 망원경과 같은 것, 지구 대기에 의해 방해를받습니다.

지구의 대기는 천문학 자에게 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 망원경은 거리에 따라 물체의 이미지를 수집하기 위해 어떻게 든 대기에 적응해야합니다. 그렇기 때문에 망원경은 고도가 높은 건조한 환경에서 이상적인 위치에 구축됩니다.

EHT의 전파 망원경은 전 세계 고도가 높은 곳에 있습니다. 그들은 알프스, 시에라 네바다, 아타 카마, 하와이에 있습니다. 그러나 여전히 지구 대기에 의해 제한됩니다. 그리고 그 대기는 가장 높은 주파수의 전파가 스코프에 도달하는 것을 막습니다.

"우주에서는 지구의 주파수가 대기에 의해 필터링되기 때문에 더 높은 무선 주파수에서 관측 할 수 있습니다."
Freedb Roelofs, Radboud University의 수석 저자.

EHT의 효과에 대한 또 다른 제한 요소는 지구의 크기입니다. 지구에서는 간섭계를 사용하여 지구의“폭”이상으로 범위를 연결할 수 없습니다. 따라서 모든 가상 망원경은 지구 자체의 크기에 의해 제한됩니다.

이 논문의 저자는 대기 문제와 지구 크기 문제에 대한 해결책을 가지고 있습니다. 전파 망원경을 제자리에 놓으십시오.

그들은 제안 된 프로젝트를 EHI (Event Horizon Imager)라고하며, 블랙홀 이미지를 EHT보다 5 배 더 선명하게 만들 수 있다고 말합니다. 아이디어는 라디오 관측소 역할을 할 두 개 또는 세 개의 위성을 궤도에 두는 것입니다. 거기에는 EHT의 한계가 없습니다.

Radboud University의 박사 후보자이자 논문의 저자 인 Freek Roelofs는“EHT (Event Horizon Telescope)와 마찬가지로 지구상에서 영구 무선 망원경 대신 위성을 사용하면 많은 이점이 있습니다. “지구의 주파수는 대기에 의해 필터링되기 때문에 우주에서는 더 높은 무선 주파수에서 관측 할 수 있습니다. 우주에서 망원경 사이의 거리도 더 큽니다. 이를 통해 우리는 한 걸음 더 나아갈 수 있습니다. 우리는 EHT로 가능한 것보다 5 배 이상의 해상도로 이미지를 찍을 수있을 것입니다.”

팀은 EHI가 볼 수있는 것을 나타내는 블랙홀의 시뮬레이션 이미지를 만들었습니다.

블랙홀 이미지가 선명 해지면 아인슈타인의 일반 상대성 이론을보다 상세하게 테스트하는 데 사용할 수있는 정보가 향상 될 것입니다. 헤이노 팔케 (Hino Falcke) 라디오 천문학 교수는“위성들이 지구 주위를 돌고 있다는 사실은 상당한 이점을 제공한다. “그들과 함께, 완벽한 이미지 근처에서 블랙홀의 실제 디테일을 볼 수 있습니다. 아인슈타인 이론에서 약간의 편차가 발생하면이를 볼 수있을 것입니다.”

아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 추가 테스트는 EHI의 주요 목표 중 하나입니다. Space Magazine과의 이메일 교환에서 수석 저자 인 Freek Roelofs는 다음과 같이 설명했습니다.“아인슈타인의 일반 상대성 이론은 블랙홀 그림자의 크기와 모양을 정확하게 예측합니다. 다른 중력 이론은 다른 크기와 모양을 예측하지만 일반적인 상대성 이론과의 차이는 일반적으로 10 % 정도입니다. 따라서 일반 상대성 이론과 다른 중력 이론을 구분할 수 있으려면 공간 기반 관측에서만 얻을 수있는 고해상도 이미지가 필요합니다.”

예, 다른 중력 이론이 있습니다. 과학자들이 아인슈타인의 TGR을 테스트 할 수있을 때마다 증거가 이론을 뒷받침하는 증거가 있지만 여전히 몇 가지 문제가 있습니다. 과학계에는 여러 가지 중력 이론이 있으며, 대부분 블랙홀, 암흑 물질 및 암흑 에너지에 대한 우리의 답이없는 질문과 관련이 있습니다.

수십 가지 대안의 중력 이론이 있으며, 그 대부분은 증거와 잘 맞지 않았습니다. 그러나 아인슈타인의 TGR을 테스트하기 위해 설계된 이러한 실험 중 하나가 틀린 것으로 판명되면 다른 이론이 있어야하기 때문에 존재합니다.

“EHT를 사용하면 데이터가있는 하드 드라이브가 비행기를 통해 처리 센터로 전송됩니다. 물론 우주에서는 불가능합니다.”

Volodymyr Kudriashov, Radboud Radio Lab 및 ESA / ESTEC 연구원.

EHI가 통과되면 해결해야 할 많은 과제가 있습니다. EHT를 사용하면 각 관측소는 데이터 처리 센터로 전달되는 하드 드라이브에 데이터를 저장합니다. 각 범위의 모든 데이터는 원자 시계를 사용하여 매우 정밀하게 결합됩니다. 하지만 우주에서 어떻게 작동할까요?

“EHT를 사용하면 데이터가있는 하드 드라이브가 비행기를 통해 처리 센터로 전송됩니다. ESA / ESTEC에서도 일하는 Radboud Radio Lab의 연구원 인 Volodymyr Kudriashov는 말했다. 논문에 따르면, 레이저 링크를 사용하여 처리를 위해 데이터를 지구로 전송할 수 있습니다. 그들은 이미 이에 대한 선례가 있으며 미래의 우주 임무는 레이저 통신을 더욱 개선 할 것이라고 말했다.