Ongekende resolutie behaald door grondtelescopen: doorbraak in astronomie met Event Horizon Telescope

AmsterdamHet Event Horizon Telescope (EHT) team heeft recentelijk de scherpste waarnemingen vanaf de aarde bereikt. Dit slaagden zij door gebruik te maken van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en andere instrumenten om licht van verre sterrenstelsels te observeren op een frequentie van ongeveer 345 GHz. Deze frequentie, met een golflengte van 0,87 mm, levert aanzienlijk scherpere beelden op dan voorheen.

Om de betekenis van deze prestatie te begrijpen:

• De samenwerking maakte gebruik van Very Long Baseline Interferometry (VLBI) om meerdere radiotelescopen wereldwijd te koppelen, waardoor een virtuele telescoop ter grootte van de aarde ontstond.
• Het team voerde een proefexperiment uit door verre, heldere sterrenstelsels te observeren om hun technieken bij de nieuwe golflengte te valideren.
• De hoogste resolutie die werd bereikt, was 19 microboogseconden, een record voor grondgebaseerde telescopen.

Om scherpere beelden te verkrijgen met telescopen, gebruiken wetenschappers doorgaans grotere telescopen of plaatsen ze deze verder uit elkaar. Aangezien de EHT al de grootste mogelijke afstand op aarde heeft gebruikt, kozen ze ervoor om te observeren met kortere golflengten. Deze kortere golflengten maken de beelden helderder en stellen wetenschappers in staat veel meer details te zien bij het bestuderen van zwarte gaten.

Alexander Raymond van het Jet Propulsion Laboratory verklaarde dat door gebruik te maken van de 0,87 mm golflengte, de EHT-beelden 50% scherper werden. Deze verbetering is cruciaal voor het bestuderen van gebieden direct buiten superzware zwarte gaten, wat kan leiden tot de ontdekking van nieuwe eigenschappen en gedragingen.

Lees ook:

Vandaag · 02:56

Verrassende smaken: nieuwe fruitige draai aan kombucha

De technische prestatie van observaties bij 0.87 mm is opmerkelijk vanwege verscheidene uitdagingen:

• Waterdamp in de atmosfeer absorbeert golven bij 0.87 mm sterker dan bij langere golflengten, wat de signaalontvangst bemoeilijkt.
• Kortere golflengten worden meer beïnvloed door atmosferische turbulentie en ruis.
• Wereldwijde weersomstandigheden kunnen de waarnemingen die gevoelig zijn voor de atmosfeer verstoren.

Door betere radiotelescopen te ontwikkelen die kortere golflengten kunnen detecteren, konden we deze problemen aanpakken. Deze verbeteringen stonden ons toe om zwarte gaten gedetailleerder te bestuderen en hielpen ons om kleinere en zwakkere zwarte gaten te ontdekken.

Sheperd Doeleman, astrofysicus aan de Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, benadrukte dat het bestuderen van gasdynamica rondom zwarte gaten bij verschillende golflengtes helpt bij het begrijpen van de mechanismen waardoor zwarte gaten materie aantrekken en krachtige jets lanceren. Dit kan enkele mysteries rondom het gedrag van zwarte gaten onthullen.

Thomas Krichbaum van het Max Planck Instituut voor Radio Astronomie verklaarde dat toekomstige waarnemingen met IRAM-telescopen, samen met ALMA en APEX, gelijktijdig beelden zullen kunnen maken op 1,3 mm en 0,87 mm. Deze aanpak zal helpen om meer details te ontdekken en onze kennis van zwarte gaten en hun omgeving te verbeteren.