|
|
 |
| Новости |
|
 |
| APEX участвует в наблюдениях с рекордным разрешением — Телескопы в Чили, на Гавайях и в Аризоне достигли разрешения,
в два миллиона раз превышающего разрешение человеческого глаза |
|
18 июля 2012 г
Пресс-Релиз Европейской Южной Обсерватории №eso1229 |
|
- Резюме
- Международная исследовательская группа астрономов провела наблюдения ядра удаленного квазара с беспрецедентным разрешением,
в два миллиона раз превысившим разрешение человеческого зрения. Эти наблюдения, впервые выполненные посредством соединения телескопа
APEX (Atacama Pathfinder Experiment) с двумя другими телескопами, расположенными на других континентах, являются решающим шагом
к захватывающей цели научного проекта «Телескоп Горизонта Событий» (“Event Horizon Telescope”): получению изображений сверхмассивных
черных дыр, расположенных в центре нашей и других галактик.
|
 |
 |
|
 |
|
Международная исследовательская группа астрономов провела наблюдения ядра удаленного квазара с беспрецедентным разрешением, в два миллиона раз
превысившим разрешение человеческого зрения. Эти наблюдения, впервые выполненные посредством соединения телескопа APEX (Atacama Pathfinder Experiment)
[1] с двумя другими телескопами, расположенными на других континентах, являются решающим шагом к захватывающей цели научного проекта
«Телескоп Горизонта Событий» (“Event Horizon Telescope”) [2]: получению изображений сверхмассивных черных дыр, расположенных в центре нашей и других галактик.
[1]APEX – совместный проект Института радиоастрономии им.Макса Планка (MPIfR), Космической обсерватории Онсала (OSO) и ESO.
Эксплуатация телескопа APEX на плато Чахнантор доверена ESO. APEX является прототипом субмиллиметрового телескопа нового поколения ALMA
(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), который строится и уже функционирует на том же плато.
[2]Международный проект «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) координируется MIT Haystack Observatory (США).
Астрономы соединили телескоп APEX, находящийся в Чили, с субмиллиметровой решеткой SMA [3] на Гавайях (США) и с
субмиллиметровым телескопом SMT [4] в Аризоне (США). Группа сумела получить рекордное за всю историю разрешение [5]
центра удаленной галактики, яркого квазара 3C 279, который содержит сверхмассивную черную дыру с массой около миллиарда солнечных масс и находится так
далеко от Земли, что свет оттуда идет до нас 5 миллиардов лет. APEX является совместным проектом Института радиоастрономии
им.Макса Планка (MPIfR), Космической обсерватории Онсала (OSO) и ESO, и эксплуатируется ESO.
[3]Субмиллиметровая решетка (Submillimeter Array -- SMA) на Мауна Кеа, Гавайи, состоит из 8 6-метровых параболических антенн и эксплуатируется
Смитсонианской астрофизической обсерваторией (США) и Институтом астрономии и астрофизики Academia Sinica (Тайвань).
[4]Субмиллиметровый телескоп SMT диаметром 10 м на вершине Маунт Грэм, Аризона, эксплуатируется Аризонской радиообсерваторией
(Arizona Radio Observatory -- ARO) в Таксоне, Аризона (США).
[5]Делались попытки достичь еще большего разрешения с использованием некоторых косвенных методов, например,
микролинзирования или межзвездных сцинтилляций, но для прямых наблюдений это рекордное разрешение.
Связь между телескопами была установлена с помощью метода интреферометрии со сверхдлинной базой (Very Long Baseline Interferometry -- VLBI).
Чем больше апертура телескопа, тем больше угловое разрешение получаемых с ним изображений, а интерферометрия позволяет нескольким индивидуальным телескопам
функционировать как единый телескоп с апертурой (“базой”), равной расстоянию между ними. Использование VLBI и выбор максимально возможного расстояния между
телескопами позволяет достичь максимального разрешения. Для наблюдений квазара исследовательская группа использовала три телескопа, образовавшие интерферометр
с трансконтинентальной базой в 9447 км от Чили до Гавайских островов, 7174 км от Чили до Аризоны и 4627 км от Аризоны до Гавайев. Включение в эту сеть телескопа APEX
в Чили имело принципиальное значение, так как позволило получить самые длинные базы.
Наблюдения проводились в радиодиапазоне на длине волны 1.3 мм. Впервые наблюдения на такой короткой волне проводились на таких длинных базах.
Достигнутое угловое разрешение, характеризующее четкость изображения, составило всего 28 микросекунд дуги — около 8 миллиардных долей градуса.
Это соответствует способности различать детали в два миллиона раз более мелкие, чем способен различить человеческий глаз. Такое разрешение на расстоянии
данного квазара соответствует линейному масштабу менее одного светового года — невероятная четкость для объекта, удаленного на миллиарды световых лет.
Эти наблюдения знаменуют новую веху на пути к получению изображений сверхмассивных черных дыр и окружающих их областей. В будущем планируется соединять
таким же образом еще большее число телескопов, чтобы создать так называемый «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope). Он сможет зарегистрировать
изображение тени сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре нашей Галактики, а также и аналогичных объектов в центрах других галактик.
Такая тень — темная область, видимая на боолее ярком фоне -- обусловлена тем, что черная дыра изгибает световые лучи. Это стало бы первым прямым
наблюдательным свидетельством существования горизонта событий черной дыры, границы, из-за которой не может вырваться даже свет.
Этот эксперимент – первое использование телескопа APEX в наблюдениях по методу VLBI. Это кульминация интенсивных трехлетних работ на высокогорном
плато Чахнантор в Чилийских Андах, на высоте около 5000 м, где атмосферное давление вдвое ниже, чем на уровне моря. Чтобы подготовить APEX к работе в режиме VLBI,
ученые из Германии и Швеции установили новые цифровые системы регистрации данных, высокоточные атомные часы, а также герметичные устройства записи,
принимающие данные со скоростью ввода 4 Гигабита в секунду в течение многих часов при экстремальных внешних условиях [6].
Полученные данные — по 4 Терабайта от каждого из телескопов — были доставлены на жестких дисках в Германию и обработаны в
Институте радиоастрономии им.Макса Планка в Бонне.
[6]Эти системы разрабатывались параллельно в США (Обсерватория MIT-Haystack) и Европе (MPIfR, INAF — Istituto di Radioastronomia Noto VLBI Station, HAT-Lab).
В качестве высокоточных атомных часов использовался стандарт времени водородного мазера (T4Science). Телескопы SMT и SMA предварительно уже были оборудованы
для проведения измерений по методу VLBI.
Успешное использование телескопа APEX важно и еще по одной причине. Его местоположение и многие технические аспекты являются
общими со строящимся новым телескопом ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) [7]. По завершении строительства ALMA будет состоять из 54 параболических
антенн того же 12-метрового диаметра, что и APEX, и вдобавок еще 12 тарелок меньшего размера, диаметром 7 м. Возможность включения ALMA в сеть телескопов сейчас
рассматривается. С учетом огромной собирающей площади антенн ALMA такие наблюдения могли бы дать в 10 раз более высокую чувствительность, чем проведенные
начальные испытания, и тогда в будущих наблюдениях можно было бы получить изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
[7]ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), международный астрономический проект ученых Европы, Северной Америки и
Восточной Азии в кооперации с Республикой Чили. ESO является европейским партнером ALMA.
Узнать больше
В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской Южной Обсерватории (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущей межгосударственной астрономической организации Европы и самой продуктивной астрономической
обсерватории в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство.
ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в
организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В
обсерватории Параналь, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который
работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом
свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large
optical/near-infrared Telescope) – Европейского Сверхкрупного Телескопа 40-метрового класса для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».
|
|
