Era av astronomi: Markbundna teleskop avslöjar svarta hål med 50% mer detaljrikedom.

StockholmEvent Horizon Telescope-teamet (EHT) har nyligen uppnått den högsta klarheten i jordbaserade observationer. Detta gjorde de genom att använda Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och andra verktyg för att observera ljus från avlägsna galaxer vid en frekvens på cirka 345 GHz. Denna frekvens motsvarar en våglängd på 0,87 mm, vilket resulterar i mycket skarpare bilder än tidigare.

För att förstå betydelsen av denna prestation:

• Samarbetet använde sig av mycket lång baslinjeinterferometri (VLBI) för att länka samman flera radioobservatorier världen över, vilket skapade ett virtuellt teleskop med jordens storlek.
• Teamet genomförde ett pilotexperiment där de observerade avlägsna och ljusa galaxer för att validera sina tekniker vid den nya våglängden.
• Den högsta upplösningen som uppnåddes var 19 mikrosekunder, vilket är ett rekord för markbaserade teleskop.

För att förbättra bilderna med teleskop brukar forskare använda större teleskop eller placera dem längre ifrån varandra. Eftersom EHT redan använde det största möjliga avståndet på jorden, valde de att observera med kortare våglängder. Dessa kortare våglängder gör bilderna tydligare och låter forskare se mycket mer detaljer när de tittar på svarta hål.

Alexander Raymond från Jet Propulsion Laboratory nämnde att genom att använda 0,87 mm våglängd blev bilderna från EHT 50% tydligare. Denna förbättring är betydelsefull för att studera områdena precis utanför supermassiva svarta hål och kan bidra till att upptäcka nya egenskaper och beteenden.

Läs också:

Idag · 14:37

Banbrytande behandling av epilepsi: förenar genetik med hjärnkartläggning för personliga vårdstrategier

Den tekniska bedriften att observera vid 0,87 mm är anmärkningsvärd på grund av flera utmaningar: Vattenånga i atmosfären absorberar vågor vid 0,87 mm mer än vid längre våglängder, vilket försvårar mottagningen av signaler. Kortare våglängder påverkas mer av atmosfärisk turbulens och brus. Globala väderförhållanden kan störa observationer som är känsliga för atmosfären.

Vi hanterade dessa problem genom att bygga bättre radioteleskop som kan upptäcka kortare våglängder. Dessa förbättringar gör det möjligt för oss att studera svarta hål mer detaljerat och hjälper oss att hitta mindre och svagare svarta hål.

Sheperd Doeleman, en astrofysiker vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, påpekade att observation av gasdynamiken runt svarta hål vid olika våglängder hjälper till att förstå de mekanismer genom vilka svarta hål drar till sig materia och skjuter ut kraftfulla jetstrålar. Detta kan avslöja några av de mysterier som omger svarta håls beteenden.

Thomas Krichbaum från Max Planck-institutet för radioastronomi uttryckte att framtida observationer med IRAM-teleskop i kombination med ALMA och APEX kommer att möjliggöra bilder vid 1,3 mm och 0,87 mm samtidigt. Denna teknik kommer att bidra till att upptäcka fler detaljer och förbättra vår förståelse av svarta hål och deras omgivningar.