지상 망원경, 혁신적 해상도로 블랙홀 상세 관측: 천문학의 새 시대 도래

Seoul이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 팀은 최근 지상 관측에서 가장 높은 선명도를 달성했습니다. 그들은 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열(ALMA) 및 기타 도구를 사용하여 약 345 GHz 주파수의 먼 은하에서 오는 빛을 관찰했습니다. 이 주파수는 0.87mm의 파장에 해당하며, 이전보다 훨씬 더 선명한 이미지를 제공합니다.

이 업적의 중요성을 이해하기 위해 다음의 내용을 참조하세요: 협업팀은 매우 긴 기준선 간섭계(VLBI)를 사용하여 전 세계의 여러 라디오 관측소를 연결함으로써, 지구 크기의 가상 망원경을 만들었습니다. 팀은 새로운 파장에서 그들의 기술을 검증하기 위해 먼 거리의 밝은 은하들을 관측하는 파일럿 실험을 수행했습니다. 지상 망원경으로 달성한 최고 해상도는 19 마이크로초각으로, 이는 기록적인 수치입니다.

과학자들은 더 나은 이미지를 얻기 위해 보통 더 큰 망원경을 사용하거나 망원경 간의 거리를 더 넓게 배치합니다. EHT는 지구에서 사용할 수 있는 가장 넓은 거리를 이미 사용했기 때문에, 더 짧은 파장을 통해 관측하기로 결정했습니다. 이 짧은 파장은 이미지가 더 선명해지고 블랙홀을 볼 때 훨씬 더 많은 세부 정보를 확인할 수 있게 해줍니다.

제트 추진 연구소의 알렉산더 레이먼드는 EHT 이미지가 0.87mm 파장을 사용함으로써 50% 더 선명해졌다고 말했습니다. 이러한 개선은 초대질량 블랙홀 외곽을 연구하는 데 중요하며, 새로운 특성과 현상을 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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0.87 mm에서 관측하는 기술적 성과는 몇 가지 도전 과제가 있었기 때문에 의미가 큽니다:

• 대기 중의 수증기가 0.87 mm 파장을 더 많이 흡수하여, 더 긴 파장에 비해 신호 수신이 복잡해집니다.
• 짧은 파장은 대기 난류와 잡음의 영향을 더 많이 받습니다.
• 전 세계의 기상 상태가 대기에 민감한 관측을 방해할 수 있습니다.

우리는 더 짧은 파장을 감지할 수 있는 개선된 전파 망원경을 제작하여 이러한 문제를 해결했습니다. 이러한 발전을 통해 우리는 블랙홀을 더 자세히 연구할 수 있었고, 더 작고 어두운 블랙홀을 발견하는 데에도 도움을 주었습니다.

센터 포 어스트로피직스 | 하버드 & 스미소니언의 천체물리학자 셰퍼드 도엘만은 블랙홀 주변의 가스 역학을 다양한 파장에서 관찰하는 것이 블랙홀이 물질을 끌어들이고 강력한 제트를 발사하는 메커니즘을 이해하는 데 도움이 된다고 강조했습니다. 이는 블랙홀의 행동에 대한 미스터리 중 일부를 풀어낼 수 있습니다.

막스 플랑크 전파천문학 연구소의 토마스 크리히바움은 IRAM 망원경과 함께 ALMA 및 APEX를 사용한 향후 관측을 통해 1.3mm와 0.87mm 파장에서 동시에 영상을 얻을 수 있을 것이라고 말했다. 이러한 방법은 더 많은 세부 정보를 감지하고 블랙홀과 그 주변에 대한 이해를 향상시키는 데 도움을 줄 것이다.