Astronomiya

Hubble Space Teleskopu, telesoplar seriyasına qoşulduğu təqdirdə EHT tərəfindən müşahidə edilən qara dəlik görüntüsünü yaxşılaşdıracaqmı?

Hubble Space Teleskopu, telesoplar seriyasına qoşulduğu təqdirdə EHT tərəfindən müşahidə edilən qara dəlik görüntüsünü yaxşılaşdıracaqmı?

Sualım aprel ayında yayımlanan qara dəlik şəkli ilə əlaqədardır. EHT ideyasını başa düşdüyüm qədər, çoxsaylı yerlərdən müşahidələrə qatılaraq serialdakı ən uzaq teleskoplar arasındakı məsafəyə bərabər radiuslu bir teleskop kimi işləyir. Üstəlik, yer atmosferi müşahidəçiliyi təsir edir, məs. gecikmələri tətbiq etməklə. EHT-yə Hubble Space Teleskopunu əlavə etmək faydalı olarmı və bəli, HST niyə müşahidə massivinə daxil edilməyib?


Xeyr, olmazdı, çünki görünən spektrdə işləyir və EHT bir sıra radio teleskoplarıdır. "Çox uzun bir başlanğıc interferometri" texnikasının işləməsi üçün bütün teleskopların eyni dalğa uzunluğunda işləməsi lazımdır, çünki siqnalları birləşdirmək, fərqli teleskoplardan gələn radio dalğalarının zirvələri və çökəkliklərinin tam olaraq necə ölçülməsini əhatə edir.

Görünən spektrdə VLBI edə bilərsiniz, amma işığın radio dalğalarından daha qısa dalğa uzunluğuna malik olduğundan dalğaları daha dəqiq uyğunlaşdırmalısınız. EHT əvvəlcə bütün məlumatları topladı və sonra kompüterlə birləşdirməyə çox vaxt sərf etdi, lakin bunun üçün məlumatları sinxronlaşdırmaq üçün çox dəqiq saatlar istifadə etmək lazım idi. İşıq üçün bunu edə biləcək qədər dəqiq saatımız yoxdur, buna görə də çoxsaylı teleskoplar arasında birbaşa optik əlaqə tələb olunur. Beləliklə, dünya miqyasında VLBI optik teleskopu etmək üçün hələ yaxşı bir yol yoxdur.

Xüsusilə TazAstroSpacial-dan şərhlərdən ilham alan əlavə: Optik işıqla eyni qətnamə əldə etmək üçün daha kiçik bir teleskop massivindən istifadə edə bilərsiniz. Bu həqiqəti xatırlatmadım, çünki massivin ölçüsünü eyni saxlamağı və daha yaxşı qətnamə əldə etməyi düşünürdüm. Ancaq hər halda problem ondan ibarətdir ki, interferometriyanı kiçik dalğa uzunluğunda etmək daha kiçik bir aperta ehtiyacının üstünlüklərini yerinə yetirməkdən daha çoxdur. Ən azı bu günkü sənət səviyyəsində.


Hubble Space Teleskopu, telesoplar seriyasına qoşulduğu təqdirdə EHT tərəfindən müşahidə edilən qara dəlik görüntüsünü yaxşılaşdıracaqmı? - Astronomiya

19 qara rəsədxanadan bu məlumatlar və bu qara dəlik və güc verdiyi sistem haqqında misilsiz bir fikir verəcəyini və Einstein & # 39s Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsinin testlərini təkmilləşdirəcəyini vəd edən məlumatlar yayımlanır.

"Qara dəliyin ilk birbaşa görüntüsünün təməlqoyma olacağını bilirdik" dedi Yaponiya Milli Astronomiya Rəsədxanasından Kazuhiro Hada, bu gün (14 aprel) yeni bir araşdırmanın həmmüəllifi. Astrofizik Jurnal Məktubları geniş məlumat dəstini təsvir edir. "Ancaq bu diqqətçəkən görüntüdən maksimum dərəcədə faydalanmaq üçün, bütün elektromaqnit spektrini müşahidə edərək, o dövrdə qara dəlik davranışı ilə əlaqəli hər şeyi bilməliyik."

Videoya baxmaq üçün: https://youtu.be/q2u4eK-ph40
Video başlığı: EHT & # 39s-un indi M87-nin ikonik görüntüsündən başlayaraq yeni bir video tamaşaçıları hər teleskopun məlumatları arasında səyahətə çıxardır. Ardıcıl hər bir çərçivə məlumatları göstərir 2017-ci ilin aprel ayından miqyasda on bir çox amillər arasında, həm işıq dalğaları həm də fiziki ölçüsü. Ardıcıllıq qara dəliyin EHT görüntüsü ilə başlayır daha sonra dünyanın hər yerindəki digər radio teleskop massivlərindən görüntülər arasında hərəkət edir və hər addımda görünüş sahəsində xarici hərəkət edir. (Kvadratların genişliyi üçün miqyas işıq illərində sağ alt küncdə verilmişdir). Bundan sonra görünüş görünən işığı (Hubble və Swift), ultrabənövşəyi işığı (Swift) və rentgen şüalarını (Chandra və NuSTAR) aşkar edən teleskoplara dəyişir. Ekranı eyni anda eyni miqdarda səmanı əhatə edən bu görüntülərin bir-biri ilə necə müqayisə edildiyini göstərmək üçün bölünür. Ardıcıllıq yerdəki və Ferminin hansı qamma-şüa teleskoplarını bu qara dəlikdən və jetindən aşkar etdiklərini göstərməklə başa çatır.

Çox böyük bir qara dəliyin nəhəng cazibə qüvvəsi, böyük məsafələrdə demək olar ki, işıq sürəti ilə hərəkət edən hissəciklərin təyyarələrini gücləndirə bilər. M87 & # 39s təyyarələri radio dalğalarından görünən işığa qədər qamma şüalarına qədər bütün elektromaqnit spektrini əhatə edən işıq yaradır. Bu naxış hər qara dəlik üçün fərqlidir. Bu qanunauyğunluğu müəyyənləşdirmək, qara dəliyin xüsusiyyətləri (məsələn, spin və enerji çıxışı) haqqında həlledici bir fikir verir, lakin bu, zamanla dəyişən model olduğu üçün bu bir problemdir.

Alimlər bu dəyişkənliyi yerdəki və kosmosdakı dünyanın ən güclü teleskopları ilə müşahidələri əlaqələndirərək spektrdən işıq toplayaraq kompensasiya etdilər. Bu, reaktivlər olan çox böyük bir qara dəlikdə həyata keçirilmiş ən böyük eyni vaxtda müşahidə kampaniyasıdır.

McGill Professor Daryl Haggard, aspirant Hope Boyce ilə yanaşı, Chandra X-ray məlumatlarının əldə edilməsinə və analizinə və çox dalğalı kampaniyanın koordinasiyasına rəhbərlik etdi. X-ray məlumatları, xüsusən də nüvənin (qara dəlik yaxınlığında) və təyyarənin ümumi enerji istehsalını anlamaq və qara dəliyin partlayış ortasında və ya sakit vəziyyətdə olub olmadığını anlamaq üçün əsasdır. .

"Xoşbəxtlikdən, bu müşahidələr zamanı qara dəlik nisbətən sakitləşdi və bizə qara dəliyin yaxınlığındakı tipik isti materiallara nəzər salmağa imkan verdi" dedi Haggard, Fizika Bölümü və McGill Kosmik İnstitutunun dosenti və Multi-Messenger Astrofizika üzrə Kanada Araşdırma Kreslosuna sahibdir. "Bu müşahidələr bizə təyyarənin və hadisə üfüqü yaxınlığındakı isti materialın bir-birinə bağladığı bölgələrin ilk ətraflı görünüşünü verir və belə bir nəhəng bir təyyarənin (1.000.000 işıq ilini əhatə etdiyini, bəli, bir milyon işıq ili olduğunu) izah edir. ) ölçüsü Günəş Sistemimizə (sadəcə 0.01 işıq ili) bərabər olan qara dəlik tərəfindən yaradıla bilər. "

Məlumatlar 32 ölkəni və ya bölgəni əhatə edən və dünyanın hər yerindəki agentliklər və təşkilatlar tərəfindən maliyyələşdirilən rəsədxanalardan istifadə edərək 200-ə yaxın qurumdan 760 nəfər alim və mühəndisdən ibarət bir qrup tərəfindən toplandı. Müşahidələr Mart ayının sonundan 2017 Aprel ayının ortalarına qədər cəmlənmişdir.

Hər teleskop, Yerdən 55 milyon işıq ili məsafədə yerləşən M87 mərkəzindəki 6,5 milyard günəş kütləsindəki qara dəliyin davranışı və təsiri barədə fərqli məlumatlar verir.

Bu eyni vaxtda, çox dalğa uzunluğundakı məlumat dəsti tədqiqatçılara eyni anda qara dəlik və onun böyük təyyarəsinin anlıq görüntüsünü verir. Buna görə elm adamları qara dəlik və jetdən gələn enerji və materialın necə bir-birinə bağlı olduğunu görə bilirlər. dəyişkənlik.

Malayziyanın Kuala Lumpurdakı Malaya Universitetinin müəlliflərindən Juan Carlos Algaba, "Bu inanılmaz müşahidələr dəsti dünyanın bir çox ən yaxşı teleskoplarını əhatə edir" dedi. "Bu, dünyadakı astronomların elm yolunda birlikdə çalışmasının gözəl bir nümunəsidir."

Einstein & # 39s nisbilik nəzəriyyəsinin testlərinin təkmilləşdirilməsi

İlk nəticələr göstərir ki, M87 & # 39s supermassive qara dəlik ətrafında material tərəfindən istehsal olunan işığın intensivliyi indiyədək görünməmiş ən aşağı səviyyədədir. Bu, qara dəliyin kölgəsini və # 39-unu görmək üçün ideal şərait yaratdı, eyni zamanda hadisəni üfüqə yaxın bölgələrdəki işığı qara dəlikdən on minlərlə işıq ili uzaqlıqda ayırmağı bacardı.

Bu teleskoplardan alınan məlumatların və cari (və gələcəkdə) EHT müşahidələrinin birləşməsi, alimlərə bəzi astrofizika & # 39 ən əhəmiyyətli və çətin tədqiqat sahələri ilə bağlı araşdırma aparmağa imkan verəcəkdir. Məsələn, elm adamları bu məlumatları Einstein & # 39s Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsi testlərini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə etməyi planlaşdırırlar. Hal-hazırda, qara dəlik ətrafında fırlanan və reaktivlərdə partladılması ilə əlaqədar qeyri-müəyyənliklər, xüsusən də yayılan işığı təyin edən xüsusiyyətlər bu GR testləri üçün böyük bir maneədir.

İndiyə qədər qara dəliklərdə aparılan bütün müşahidələr, Ümumi Nisbilik nəzəriyyəsinin bu "güclü cazibə & # 39 rejimində işlədiyinə dair elmi şübhələri təsdiqlədi. Bunu daha da güclü bir ifadə etmək və GR-nı həqiqətən sınamaq üçün isti materialı anlamalıyıq. qara dəliyin yaxınlığında və təyyarədə qovulmaq üçün bunu etmək üçün elm adamlarının burada göstərilənlər kimi çox dalğa uzunluğunda müşahidələrə ehtiyacı var.

Kosmik şüaların mənşəyini anlamaq

Bu günün tədqiqatı ilə əlaqəli bir sual, dünyanı daima kosmosdan bombardman edən "kosmik şüalar" adlanan enerjili hissəciklərin mənşəyinə aiddir. Onların enerjisi Yer üzündə ən güclü sürətləndirici olan Böyük Hadron Çarpışıcısında istehsal edilə biləndən milyon dəfə çox ola bilər. Qara dəliklərdən buraxılan nəhəng reaktivlər, bugünkü şəkillərdə göstərilənlər kimi, ən yüksək enerjili kosmik şüaların ən çox ehtimal olunan mənbəyi olduğu düşünülür, ancaq hissəciklərin əldə etdiyi dəqiq yerlər də daxil olmaqla detallarla əlaqədar bir çox sual var sürətləndi. Kosmik şüalar toqquşmaları nəticəsində işığa səbəb olduğu üçün, ən yüksək enerjili qamma şüaları bu yeri dəqiq müəyyənləşdirə bilər və yeni araşdırma bu qamma şüalarının ən azı 2017-ci ildə olay üfüqü yaxınlığında istehsal olunmadığını göstərir. Bu mübahisəni həll etmək üçün bir açar 2018-ci il müşahidələri və bu həftə toplanacaq yeni məlumatlarla müqayisə olacaqdır.

Amsterdam Universitetindən həmmüəllif Sera Markoff, "Parçacığın sürətlənməsini anlamaq, həm EHT görüntüsünü, həm də jetləri bütün rənglərində anlamağımız üçün həqiqətən vacibdir" dedi. "Bu reaktivlər qara dəlik tərəfindən sərbəst buraxılan enerjini nəhəng bir elektrik kabeli kimi ana qalaktikadan daha böyük tərəzilərə nəql etməyi bacarır. Nəticələrimiz daşınan gücün miqdarını və qara dəlik təyyarələrinin təsirini hesablamağımıza kömək edəcək. mühiti. "

İndi yeni müşahidələr baş verir

Bu yeni xəzinə məlumatlarının sərbəst buraxılması 2018-ci ildən bəri ilk dəfə dünya miqyasında bir sıra radio yeməklərindən istifadə edən EHT & # 39s 2021-in müşahidə qaçışına təsadüf edir. Keçən il COVID-19 pandemiyası və əvvəlki il gözlənilməz texniki problemlər üzündən dayandırılmışdı. EHT astronomları bu həftə yenə də M87-də, Galaxy’də olan (Oxatan A * adlanan) supermassive qara dəliyi və altı gecə daha bir neçə uzaq qara dəliyi hədəf alırlar. 2017-ci illə müqayisədə serial daha üç radio teleskopu əlavə etməklə yaxşılaşdırıldı: Qrenlandiya Teleskopu, Arizonadakı Kitt Peak 12 metrlik Teleskop və Fransadakı NOrthern Genişləndirilmiş Millimetr Array (NOEMA).

Yale Universitetinin müəlliflərindən biri olan Mislav Balokoviç, "Bu məlumatların yayımlanması ilə müşahidələrin davam etdirilməsi və təkmilləşdirilmiş bir EHT ilə birlikdə çox maraqlı yeni nəticələrin üfüqdə olduğunu bilirik" dedi.

əlavə informasiya

Astrofizik Jurnalı Məktubu bu nəticələri izah edən burada https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abef71.

Bu məqalə EHT Çox Dalğalı Uzunluqlu Elmi İşçi Qrupunun 33 üzvü tərəfindən rəhbərlik edildi və müəllif olaraq aşağıdakı işbirliklərinin üzvlərini özündə birləşdirdi: bütün Tədbir Ufuk Teleskopu İşbirliyi Fermi Böyük Sahə Teleskopu İşbirliyi HESS əməkdaşlığı MAGIC işbirliyi VERITAS və EAVN işbirliyi . EHT Çox Dalğalı Uzunluqlu Elmi İş Qrupunun koordinatorları, Sera Markoff, Kazuhiro Hada və Daryl Haggarddır; Juan Carlos Algaba və Mislav Baloković ilə birlikdə kağız üzərində işi koordinasiya etmişlər.

Tərəfdaş MWL obyektlərinə aşağıdakılar daxildir: Avropa VLBI Şəbəkəsi (EVN) Yüksək Həssaslıq Array (HSA) VLBI Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network / KVN and VERA Array (EAVN / KaVA) Çox Uzun Əsas Array ( VLBA) Qlobal Millimetr VLBI Array (GMVA) Çox Böyük Teleskop İnterferometri QARAQLIQ Aləti (VLTI / GRAVITY) Neil Gehrels Swift Rəsədxanası (Swift) Hubble Space Teleskopu (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nüvə Spektroskopik Teleskopu ( X-ray Spektroskopiya Missiyası və X-ray Multi-Mirror Missiya (XMM-Newton) Fermi Geniş Alanlı Kosmik Teleskop (Fermi-LAT) Yüksək Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) Böyük Atmosfer Qaması Görüntüləmə Cherenkov Teleskopları (MAGIC) Çox Enerji Radiasiya Görüntüləmə Teleskopu Dizisi Sistem (VERITAS).

2017 kampaniyasında çox sayda rəsədxana və teleskop iştirak etdi. Radio dalğa uzunluqlarında bunlar iştirak edirdi: 9 May 2017-ci il tarixində Avropa Çox Uzun Əsas İnterferometri (VLBI) Şəbəkəsi (EVN), Çox Böyük Array (VLA), Effelsberg 100m antenini və 10 stansiyanı əhatə edən Yüksək Həssaslıq Array (HSA). 15, 16 və 20 May tarixlərində Milli Radio Astronomiya Rəsədxanasının (NRAO) Çox Uzun Əsas Array (VLBA) -ın VLBI Radio Astronomiya (VERA) 2017-ci ildə 17 fərqli dəfə araşdırması Koreya VLBI Şəbəkəsi (KVN) mart ayı arasında yeddi dövr ərzində və dekabr Şərqi Asiya VLBI Şəbəkəsi (EAVN) və KVN və VERA Array (KaVA), 14 Mart 2017 və 5 May 2017 tarixləri arasında VLBA, 30 Mart 2017-ci il tarixində Global Millimeter-VLBI-Array (GMVA). davam edən bir izləmə proqramının bir hissəsi olaraq Atacama Böyük Millimetr / Submillimetr Array (ALMA) Submillimeter Array (SMA). Ultraviyole (UB) dalğa uzunluqlarında Neil Gehrels Swift Rəsədxanasını (Swift) 22 Mart - 20 Aprel 2017 arasında və optik dalğa boylarında: Swift və Hubble Kosmik Teleskopu 7, 12 və 17 aprel 2017-ci il tarixlərində keçirdi. ( Hubble məlumatları, müstəqil müşahidə proqramının bir hissəsi olduğu üçün Hubble arxivindən götürülmüşdür.) X-ray dalğa uzunluqlarında 11 və 14 aprel 2017-ci il tarixlərində Chandra X-ray Rəsədxanasını əhatə etmişdir. Nüvə Spektroskopik Teleskop Array (NuSTAR). 11 və 14, 2017 və Swift. Gamma-şüa dalğa uzunluqlarında 22 Mart - 20 Aprel 2017-ci il tarixləri arasında Fermi, Yüksək Enerji Stereoskopik Sistem (H.E.S.S), Böyük Atmosferik Gamma Görüntüləmə Çerenkov (MAGIC) teleskopları və Çox Enerjili Radiasiya Görüntüləmə Teleskop Array Sistemi (VERITAS) iştirak etmişdir.

EHT Multi-dalğa boyu (MWL) İşçi Qrupu, EHT kampaniyaları zamanı genişzolaqlı MWL əhatə dairəsini təmin etmək, elm çıxışı maksimum dərəcədə artırmaq üçün birlikdə çalışan EHT İşbirliyi üzvlərinin və xarici tərəfdaşların kollektividir. EHT əməkdaşlığı Afrika, Asiya, Avropa, Şimali və Cənubi Amerikadan olan 300-dən çox tədqiqatçısı əhatə edir. Beynəlxalq əməkdaşlıq, virtual bir Yer ölçülü teleskop yaratmaqla əldə edilən ən təfərrüatlı qara dəlik şəkillərini çəkməyə çalışır. Əhəmiyyətli beynəlxalq sərmayə ilə dəstəklənən EHT, mövcud teleskopları yeni sistemlərdən istifadə edərək hələ əldə edilmiş ən yüksək açısal həll gücünə sahib yeni bir alət yaradır.

Fərdi EHT teleskopları bunlardır: ALMA, APEX, IRAM 30 metrlik Teleskop, James Clerk Maxwell Teleskopu (JCMT), Böyük Millimetr Teleskopu (LMT), Submillimetr Array (SMA), Submillimetr Teleskopu (SMT) və Cənubi Qütb Teleskopu (SPT). Greenland Teleskopu, Kitt Peak Teleskopu və NOEMA, 2017-ci il müşahidələrindən sonra EHT-yə qoşuldu.

Tərəfdaş MWL obyektlərinə aşağıdakılar daxildir: Avropa VLBI Şəbəkəsi (EVN) Yüksək Həssaslıq Array (HSA) VLBI Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network / KVN and VERA Array (EAVN / KaVA) Çox Uzun Əsas Array ( VLBA) Qlobal Millimetr VLBI Array (GMVA) Çox Böyük Teleskop İnterferometri QARAQLIQ Aləti (VLTI / GRAVITY) Neil Gehrels Swift Rəsədxanası (Swift) Hubble Space Teleskopu (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nüvə Spektroskopik Teleskopu ( X-ray Spektroskopiya Missiyası və X-ray Multi-Mirror Missiya (XMM-Newton) Fermi Geniş Alanlı Kosmik Teleskop (Fermi-LAT) Yüksək Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) Böyük Atmosferik Gamma Görüntüləmə Çerenkov Teleskopları (MAGIC) Çox Enerji Radiasiya Görüntüləmə Teleskop Array Sistem (VERITAS).

"Kağız: Event Horizon Telescope Science Multi-Dalğa Boyu Science Working Group et al.: 2017 Event Horizon Telescope Campaign, The Astrophysical Journal Letters, 911, L11, 14 April 2021, nəşr Tədqiqat Kanadanın Təbii Elmlər və Mühəndislik Tədqiqat Şurası (NSERC, bir Kəşf Qrantı və NSERC Alexander Graham Bell Kanada Məzun Təqaüdləri-Doktorantura Proqramı) və Kanada Araşdırma Kresloları proqramı tərəfindən maliyyələşdirilmişdir.


Teleskoplar məşhur Qara dəliyin misilsiz müşahidələrində birləşir

2019-cu ilin aprelində elm adamları Event Horizon Teleskopundan (EHT) istifadə edərək M87 qalaktikasında qara dəliyin ilk görüntüsünü yayımladılar. Ancaq bu əlamətdar nailiyyət danışılacaq elm hekayəsinin yalnız başlanğıcı idi. ECAP-dan olan astrofiziklər bu qlobal səylərə töhfə verdilər.

19 rəsədxanadan bu qara dəlik və onun tətbiq etdiyi sistem haqqında misilsiz bir fikir verəcəyini və Einşteynin Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsinin sınaqlarını təkmilləşdirəcəyini vəd edən məlumatlar yayımlanır.

"Qara dəliyin ilk birbaşa görüntüsünün təməlqoyma olacağını bilirdik" dedi Yaponiya Milli Astronomik Rəsədxanasından Kazuhiro Hada, geniş məlumat dəstini təsvir etmək üçün Astrophysical Journal Letters-də dərc olunan yeni bir araşdırmanın həmmüəllifidir. . "Ancaq bu əlamətdar görüntüdən maksimum dərəcədə faydalanmaq üçün, bütün elektromaqnit spektrini müşahidə edərək, o dövrdə qara dəliyin davranışı barədə biləcəyimiz hər şeyi bilməliyik."

Çox böyük bir qara dəliyin nəhəng cazibə qüvvəsi, böyük məsafələrdə demək olar ki, işıq sürəti ilə hərəkət edən hissəciklərin təyyarələrini gücləndirə bilər. M87’nin təyyarələri radio dalğalarından görünən işığın qamma şüalarına qədər bütün elektromaqnit spektrini əhatə edən işıq yaradır. Bu naxış hər qara dəlik üçün fərqlidir. Bu qanunauyğunluğu müəyyənləşdirmək, qara dəliyin xüsusiyyətləri (məsələn, spin və enerji çıxışı) barədə həlledici bir fikir verir, lakin bu zamanla dəyişən model olduğu üçün bu bir problemdir.

Alimlər bu dəyişkənliyi yerdəki və kosmosdakı dünyanın ən güclü teleskopları ilə müşahidələri əlaqələndirərək, spektrdən işıq toplayaraq kompensasiya etdilər. Bu, reaktivlər olan çox böyük bir qara dəlikdə görülən ən böyük eyni vaxtda müşahidə kampaniyasıdır.

EHT-nin indi ikonik olan M87 görüntüsündən başlayaraq yeni bir video tamaşaçıları hər teleskopun məlumatları arasında səyahətə çıxarır. Ardıcıl hər bir çərçivə, həm işıq dalğaları, həm də fiziki ölçülü miqyasda on bir çox amillər arasında məlumatları göstərir. Ardıcıllıq 2019-cu ilin aprelində çıxan M87-də qara dəliyin EHT görüntüsü ilə başlayır (məlumatlar 2017-ci ilin aprelində əldə edilmişdir). Daha sonra dünyanın hər yerindəki digər radio teleskop massivlərindən alınan görüntülər boyunca hərəkət edir, hər addımda görünüş sahəsində xarici hərəkət edir. (Kvadratların genişliyi üçün tərəzi sağ alt küncdə işıq illərində verilir). Bundan sonra görünüş görünən işığı (Hubble və Swift), ultrabənövşəyi işığı (Swift) və rentgen şüalarını (Chandra və NuSTAR) aşkar edən teleskoplara dəyişir. Eyni miqdarda səmanı eyni anda əhatə edən bu görüntülərin bir-biri ilə necə müqayisə edildiyini göstərmək üçün ekran bölünür. Ardıcıllıq, kosmosda H.E.S.S. və Fermi daxil olmaqla yerdə olan qamma-şüa teleskoplarının bu qara dəlikdən və onun təyyarəsindən nə aşkar etdiklərini göstərməklə başa çatır.

İşığın elektromaqnit spektri boyunca hərəkət edərkən Messier 87 qalaktikasındakı qara dəliyin böyüdülməsi. Hər addımda, böyük ölçüdə və işığın dalğa boylarında böyük bir miqyaslı məlumatları göstəririk. Bu çox dalğalı uzunluqlu video, dünyanın və kosmosdakı 19 işığın bütün işığı tutmasını tələb edən çox böyük beynəlxalq əməkdaşlığın zirvəsidir.
(Kredit: EHT Çox dalğalı Elm İşçi Qrupu EHT İşbirliyi ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) EVN the EAVN Collaboration VLBA (NRAO) GMVA the Hubble Space Telescope Neil Gehrels Swift Observatory of the Chandra X-ray Observatory The Nüvə Spektroskopik Teleskop Array Fermi-LAT İşbirliyi HESS əməkdaşlıq MAGIC əməkdaşlıq VERITAS işbirliyi NASA, ESA və ESO NASA / GSFC / SVS / M.Subbarao & amp NASA / CXC / SAO / A.Jubett.)

Hər teleskop, Yerdən 55 milyon işıq ili məsafədə yerləşən M87 mərkəzindəki 6,5 milyard günəş kütləsindəki qara dəliyin davranışı və təsiri barədə fərqli məlumatlar verir.

"Modellərinin bu zəngin müşahidələrə uyğun olub olmadığını görmək istəyən bir çox qrup var və biz bütün cəmiyyətin qara dəliklər və onların təyyarələri arasındakı dərin əlaqələri daha yaxşı başa düşməyimizə kömək etmək üçün bu ictimai məlumatları istifadə etdiyini görməkdən məmnunuq." Kanadanın Monrealdakı McGill Universitetindən həmmüəllif Daryl Haggard dedi.

Məlumatlar 32 ölkəni və ya bölgəni əhatə edən və dünyanın hər yerindəki agentliklər və təşkilatlar tərəfindən maliyyələşdirilən rəsədxanalardan istifadə edərək 200-ə yaxın qurumdan 760 nəfər alim və mühəndisdən ibarət bir qrup tərəfindən toplandı. Müşahidələr Mart ayının sonundan 2017 Aprel ayının ortalarına qədər cəmlənmişdir.

Malayziyanın Kuala Lumpurdakı Malaya Universitetindən müəllif müəllif Juan Carlos Algaba, "Bu inanılmaz müşahidələr dəsti dünyanın ən yaxşı teleskoplarından bir çoxunu əhatə edir" dedi. "Bu, dünya miqyaslı astronomların elm yolunda birlikdə çalışmasının gözəl bir nümunəsidir."

İlk nəticələr göstərir ki, M87’in superkütləvi qara dəliyi ətrafında material tərəfindən istehsal olunan işığın intensivliyi indiyədək görünməmiş ən aşağı səviyyədədir. Bu, qara dəliyin ‘kölgəsinə’ baxmaq üçün və həmçinin hadisəni üfüqə yaxın bölgələrdəki işığı qara dəlikdən on minlərlə işıq ili uzaqlıqda ayırmaq üçün ideal şərait yaratdı.

Bu teleskoplardan alınan məlumatların və mövcud (və gələcəkdə) EHT müşahidələrinin birləşməsi alimlərə astrofizikanın ən əhəmiyyətli və çətin tədqiqat sahələri ilə bağlı mühüm araşdırmalar aparmağa imkan verəcəkdir. Məsələn, elm adamları bu məlumatları Einşteynin Ümumi Nisbilik Teorisinin testlərini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə etməyi planlaşdırırlar. Hal-hazırda, qara dəlik ətrafında fırlanan və reaktivlərdə partladılması ilə əlaqədar qeyri-müəyyənliklər, xüsusən də yayılan işığı təyin edən xüsusiyyətlər bu GR testləri üçün böyük bir maneədir.

Bugün & # 8217s tədqiqatı ilə əlaqəli bir sual, dünyanı daima kosmosdan bombardman edən "kosmik şüalar" adlanan enerjili hissəciklərin mənşəyinə aiddir. Onların enerjiləri Yer üzündə ən güclü sürətləndirici olan Böyük Hadron Çarpışıcısında istehsal edilə biləndən milyon dəfə çox ola bilər. Qara dəliklərdən atılan nəhəng reaktivlər, bugünkü şəkillərdə göstərildiyi kimi, ən yüksək enerjili kosmik şüaların ən çox ehtimal olunan mənbəyi olduğu düşünülür, ancaq hissəciklərin sürətləndiyi dəqiq yerlər də daxil olmaqla detallarla əlaqədar bir çox sual var. Kosmik şüalar toqquşmaları nəticəsində işığa səbəb olduğu üçün, ən yüksək enerjili qamma şüaları bu yeri dəqiq müəyyənləşdirə bilər və yeni araşdırma bu qamma şüalarının, ehtimal ki, ən azı 2017-ci ildə olay üfüqündə istehsal olunmadığını göstərir. Bunu həll etmək üçün bir açar mübahisə 2018-ci il müşahidələri və bu həftə yeni məlumatlar toplanılması ilə müqayisə olacaqdır.

Amsterdam Universitetindən həmmüəllif Sera Markoff, "Hissəcik sürətlənməsini anlamaq həm EHT görüntüsünü, həm də təyyarələri bütün" rənglərində "başa düşməyimiz üçün həqiqətən vacibdir" dedi. “Bu təyyarələr qara dəlik tərəfindən sərbəst buraxılan enerjini nəhəng bir elektrik kabeli kimi ana qalaktikadan daha böyük tərəzilərə daşıyır. Nəticələrimiz, daşınan gücün miqdarını və qara dəlik təyyarələrinin ətraf mühitə təsirini hesablamağımıza kömək edəcəkdir. ”

Bu yeni məlumat xəzinəsinin sərbəst buraxılması, 2018-ci ildən bəri ilk dəfə dünya miqyasında bir sıra radio yeməklərindən istifadə edən EHT & # 8217s 2021 müşahidə qaçışına təsadüf edir. Keçən ilki kampaniya COVID-19 pandemiyası səbəbindən ləğv edildi və bir əvvəlki il gözlənilməz texniki problemlər səbəbindən dayandırıldı. EHT astronomları bu həftə yenə də M87-də, Galaxy-də olan (Oxatan A * adlanan) supermassive qara dəliyi və altı gecə daha uzaq qara dəlikləri hədəf alırlar. 2017-ci illə müqayisədə daha üç radio teleskopu əlavə etməklə massiv yaxşılaşdırılıb: Qrenlandiya Teleskopu, Arizonadakı Kitt Peak 12 metrlik Teleskop və Fransadakı Şimali Genişləndirilmiş Millimetr Array (NOEMA).

Yale Universitetinin müəlliflərindən biri olan Mislav Balokoviç, "Bu məlumatların yayımlanması, müşahidə edilmə və təkmilləşdirilmiş bir EHT ilə birlikdə, çox maraqlı yeni nəticələrin üfüqdə olduğunu bilirik" dedi.

Event Horizon Telescope’un aprel 2017 kampaniyası zamanı qara dəliyin ikonik ilk görüntüsünü çəkmək üçün M87 sisteminin bütün elektromaqnit spektri boyunca necə göründüyünü göstərən kompozit görüntü. Yer üzündə və kosmosda 19 fərqli təsis tələb edən bu görüntü, hadisələr üfüqünün kənarında işə salınan və bütün qalaktikanı əhatə edən qara dəlik və irəli yönəlmiş jetin əhatə etdiyi nəhəng miqyasları ortaya qoyur.
(Kredit: EHT Multi-Dalğa Boyu Elmi İşçi Qrupu EHT İşbirliyi ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) EVN the EAVN Collaboration VLBA (NRAO) GMVA the Hubble Space Telescope, Neil Gehrels Swift Rəsədxanası Chandra X-ray Rəsədxanası Nüvə Spektroskopik Teleskop Array Fermi-LAT Əməkdaşlıq HESS əməkdaşlıq MAGIC əməkdaşlıq VERITAS əməkdaşlıq NASA və ESA. Tərtib JC Algaba.)

Əlavə məlumat:

Bu nəticələri izah edən Astrofizika Jurnalı Məktubuna EHT Çox Dalğalı Uzunluqlu Elmi İş Qrupunun 33 üzvü rəhbərlik etdi və müəllif olaraq aşağıdakı işbirliklərinin üzvlərini özündə birləşdirdi: bütün Tədbir Ufuk Teleskopu İşbirliyi Fermi Böyük Sahə Teleskopu İşbirliyi HESS əməkdaşlığı MAGIC işbirliyi VERITAS əməkdaşlıq və EAVN əməkdaşlığı. EHT Çox Dalğalı Uzunluqlu Elmi İş Qrupunun koordinatorları, Sera Markoff, Kazuhiro Hada və Daryl Haggard, Juan Carlos Algaba və Mislav Baloković ilə birlikdə kağız üzərində işi koordinasiya etmişlər.

EHT Multi-dalğa boyu (MWL) İşçi Qrupu, EHT kampaniyaları zamanı genişzolaqlı MWL əhatə dairəsini təmin etmək, elm çıxışı maksimum dərəcədə artırmaq üçün birlikdə çalışan EHT İşbirliyi üzvlərinin və xarici tərəfdaşların kollektividir. EHT əməkdaşlığı Afrika, Asiya, Avropa, Şimali və Cənubi Amerikadan olan 300-dən çox tədqiqatçısı əhatə edir. Beynəlxalq əməkdaşlıq, virtual bir Yer ölçülü teleskop yaratmaqla əldə edilən ən təfərrüatlı qara dəlik şəkillərini çəkməyə çalışır. Əhəmiyyətli beynəlxalq sərmayə ilə dəstəklənən EHT, mövcud teleskopları yeni sistemlərdən istifadə edərək birləşdirir və bu, hələ əldə olunmayan ən yüksək açısal həll gücünə sahib yeni bir alət yaradır.

Fərdi EHT teleskopları bunlardır: ALMA, APEX, IRAM 30 metrlik Teleskop, James Clerk Maxwell Teleskopu (JCMT), Böyük Millimetr Teleskopu (LMT), Submillimetr Array (SMA), Submillimetr Teleskopu (SMT) və Cənubi Qütb Teleskopu (SPT). Greenland Teleskopu, Kitt Peak Teleskopu və NOEMA, 2017-ci il müşahidələrindən sonra EHT-yə qoşuldu.

Tərəfdaş MWL obyektlərinə aşağıdakılar daxildir: Avropa VLBI Şəbəkəsi (EVN) Yüksək Həssaslıq Array (HSA) VLBI Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network / KVN and VERA Array (EAVN / KaVA) Çox Uzun Əsas Array ( VLBA) Qlobal Millimetr VLBI Dizisi (GMVA) Çox Böyük Teleskop İnterferometri QARAQLIQ Aləti (VLTI / GRAVITY) Neil Gehrels Swift Rəsədxanası (Swift) Hubble Kosmik Teleskopu (HST) Chandra X-ray Rəsədxanası (Chandra) Nüvə Spektroskopik Teleskopu ( X-ray Spektroskopiya Missiyası və X-ray Multi-Mirror Missiya (XMM-Newton) Fermi Geniş Alanlı Kosmik Teleskop (Fermi-LAT) Yüksək Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) Böyük Atmosfer Qaması Görüntüləmə Cherenkov Teleskopları (MAGIC) Çox Enerji Radiasiya Görüntüləmə Teleskopu Dizisi Sistem (VERITAS).


Dr. Dorit Glawion
Lehrstuhl für Physik (Prof. Dr. Funk)
Tel .: 09131 / 85-25382
[email protected]


Samanyolu mərkəzində supermassive qara dəlik öyrənmək üçün yer ölçülü virtual teleskop

Astronomiyada, həyatın bir çox digər tərəfləri kimi, daha böyük olan daha yaxşıdır. Arizona Universitetindəki astronomlar bu sözləri ürəkdən qəbul edərək, Yerin özünün böyüklüyündə bir virtual radio teleskop qurmağa kömək edirlər. Hubble Kosmik Teleskopundan min qat daha yüksək bir qətnamə faktoru ilə yeni Hadisə Horizon Teleskopu (EHT), Samanyolu'nun mərkəzindəki supermassive qara dəliyi incə bir şəkildə araşdırmaq üçün istifadə ediləcək.

Arizona Universitetinin Astronomiya və Stüard Rəsədxanasının dosenti Dan Marrone-nin rəhbərlik etdiyi bir qrup, son zamanlarda dünyanın ən uzun müddətində istifadə olunan bir sıra alətlərin bir hissəsini təşkil edən bir sıra radio teleskoplarının ən son tikilməsinə kömək etdi. İnterferometriya və ya "VLBI" - çoxsaylı əlaqəli radio teleskopları arasındakı maksimum ayrılığa bərabər bir ölçüdə bir teleskopun təqlid edilə biləcəyi bir texnikadır. Bu son alət Antarktidada yerləşir və Cənubi Qütb Teleskopu (SPT) kimi tanınır. SPT-nin bağlantısı dünyanı əhatə edən bir sıra digər yüksək səviyyəli müşahidə cihazlarının dövrəsini tamamlayır.

"Artıq SPT ilə VLBI etdikdən sonra, Event Horizon Teleskopu, həqiqətən Arizona'daki Graham Dağıdakı Submillimetr Teleskopundan, Kaliforniya, Havay, Çili, Meksika, İspaniya və Cənubi Qütbə qədər bütün dünyanı əhatə edir" dedi. Dan Marrone. "SPT-nin təməl xətləri bizə keçmiş massivlərimizdən iki-üç qat daha çox qətnamə verir ki, bu da EHT-nin hədəfləri üçün tamamilə vacibdir. Bir hadisə üfüqünün, qara dəliyin" kənarının "və daha ümumiyyətlə mövcudluğunu yoxlamaq Einşteynin ümumi nisbi nəzəriyyəsini sınamaq üçün bir qara dəlik haqqında çox detallı bir şəkilə ehtiyacımız var. Tam EHT ilə bunu edə bilməliyik. "

Oxatan A * ("A-ulduz" olaraq adlandırılır) yaxınlığında olduğu müəyyən edilən, EHT tərəfindən tədqiq ediləcək supermassive qara dəlik qalaktikamızın mərkəzində 26.000 işıq ili uzaqlıqdadır. Öz günəşimizdən dörd milyon qat daha böyük bir kütlədə və Merkuri orbitinin eni ilə bərabər bir diametrə sahib olan Oxatan A * əla dərəcədə böyük qara dəlik adına layiqdir. Ancaq bu qədər böyük məsafələrdə bu cazibədar obyektin hətta ən güclü teleskoplarla belə görünməsi çətindir.

SPT mikrodalğalı algılayıcı cihaz Antarktidada yerləşir (Foto: Dan Marrone / UA)

EHT, Yer ölçüsündə tutma sahəsindən faydalanacağı yerdir. Komandanın dediyi kimi, bu supermassive obyektin hadisə üfüqünə baxma xüsusiyyəti ilə, Kaliforniyada bir yerdən New Yorkda bir qəpikdən buraxılış tarixini oxumağa çalışmaq qədər problemli olan bu çox yönlü alətin qətilik qabiliyyəti azaldılmalıdır. Çilidəki ALMA kimi dünyanın bir sıra super həssas alətlərini özündə cəmləşdirərək, dünyanı kəsişən teleskopların geniş yayılmasından əldə edilən böyük bir başlanğıcın belə bir qətnaməyə çatacağına ümid edilir.

The latest addition to the EHT, and operating at millimeter radio wavelengths, the 10-meter (33-ft) diameter SPT component is used primarily to capture detailed images of background radiation in the cosmos – cosmic microwave radiation remnants of the Big Bang. Located all the way down in the Antarctic with clear skies free of water vapor and at a height of around 2,800 m (9,300 ft), the 23-meter (75-ft) tall, 34,000-kg (380-ton) SPT has, until now, been employed in the pursuit of fundamental answers around such cosmological questions as to what happened moments after the Big Bang, the nature of dark energy, and the process of inflation of our universe.

"We are thrilled that the SPT is part of the EHT," said John Carlstrom, professor in Astronomy and Astrophysics at the University of Chicago, who leads the SPT collaboration. "The science, which addresses fundamental questions of space and time, is as exciting to us as peering back to the beginning of the universe."

"…the supermassive black hole at the Milky Way’s center is always visible from the South Pole, so adding that station to the EHT is a major leap toward bringing an event horizon into focus." Added Shep Doeleman, assistant director at MIT’s Haystack Observatory.

Assimilating this latest link in the VLBI EHT chain involved a complex process of aligning all of the far-flung observatories on a single spot. This was achieved using a specially-constructed, single-pixel detector apparatus created by Marrone’s team. Using this device – in tandem with an atomic clock to precisely time the observations of incoming light – allowed all of the connected observatories worldwide to effectively amalgamate and act as one single observing device.

All of the connected observatories worldwide effectively amalgamate to act as one single observing device (Image: Dan Marrone/UA)

Now, with the SPT online, the observed microwave data from the array almost exceeds 200 terabytes every single day that it is in use. To capture this incredible amount of data, the team called on the Smithsonian Astrophysical Observatory and Haystack Observatory at MIT to produce equipment to capture and record all of this information. In effect, the MIT team was able to increase the capture rates four-fold over previous systems.

"To extend the EHT to the South Pole required improving our data capture systems to record data much more quickly than ever before," said Laura Vertatschitsch of the Smithsonian Astrophysical Observatory.

This observations should also shed light on the rapid motion of the stellar object G2 near Sagittarius A*, which – along with the study of other nearby stellar objects – has been used to postulate the existence of the supermassive black hole purported to be in that region. Studies using a range of methods over a period of almost two decades have all but confirmed this, but training the most sensitive radio telescope on the region where the event horizon of this object seems to exist should remove all doubt.

"VLBI is very technically challenging, and a whole system of components had to work perfectly at both SPT and APEX for us to detect our targets," said Junhan Kim, a doctoral student at the UA who helped build and install the SPT EHT receiver. "Now that we know how to incorporate SPT, I cannot wait to see what we can learn from a telescope 10,000 miles across."

In upcoming events, the new Earth-wide VLBI and its newly-incorporated SPT will be involved in their first look at the supermassive black hole in Sagittarius A*. Following this, even more instruments from other parts of the world will be prepared to come on line. Whilst this will not increase the Earth-wide coverage now achieved by the latest link to the Antarctic instrument, it will add further refinement and data-gathering capabilities that should provide an even more definitive look at the nature of the previously unobservable objects in our universe.

The video below provides background information on the EHT.


Improving tests of Einstein’s theory of relativity

The first results show that the intensity of the light produced by material around M87’s supermassive black hole was the lowest that had ever been seen. This produced ideal conditions for viewing the ‘shadow’ of the black hole, as well as being able to isolate the light from regions close to the event horizon from those tens of thousands of light-years away from the black hole.

The combination of data from these telescopes, and current (and future) EHT observations, will allow scientists to conduct important lines of investigation into some of astrophysics’ most significant and challenging fields of study. For example, scientists plan to use these data to improve tests of Einstein’s Theory of General Relativity. Currently, uncertainties about the material rotating around the black hole and being blasted away in jets, in particular the properties that determine the emitted light, represent a major hurdle for these GR tests.

So far, all observations of black holes have confirmed scientific suspicion that the theory of General Relativity (GR) works in this “strong gravity’ regime. To make this an even stronger statement and really test GR, we need to understand the hot material near the black hole and being driven out in the jet, and to do this, scientists need multi-wavelength observations like the ones presented here.


Əlavə informasiya

The Astrophysical Journal Letter describing these results is available here . This paper was led by 33 members of the EHT Multiwavelength Science Working Group, and includes as coauthors members of the following collaborations: the entire Event Horizon Telescope Collaboration the Fermi Large Area Telescope Collaboration the H.E.S.S collaboration the MAGIC collaboration the VERITAS collaboration and the EAVN collaboration. The coordinators of the EHT Multiwavelength Science Working Group are Sera Markoff, Kazuhiro Hada, and Daryl Haggard, who together with Juan Carlos Algaba and Mislav Baloković, also coordinated work on the paper.

Partner MWL facilities include: European VLBI Network (EVN) High Sensitivity Array (HSA) VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network/KVN and VERA Array (EAVN/KaVA) Very Long Baseline Array (VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) Very Large Telescope Interferometer GRAVITY Instrument (VLTI/GRAVITY) Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) Hubble Space Telescope (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) High Throughput X-ray Spectroscopy Mission and X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) Fermi Large Area Space Telescope (Fermi-LAT) High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The 2017 campaign involved a large number of observatories and telescopes. At radio wavelengths it involved: the European Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Network (EVN) on May 9, 2017 the High Sensitivity Array (HSA), which includes the Very Large Array (VLA), the Effelsberg 100m antenna and the 10 stations of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) Very Long Baseline Array (VLBA) on May 15, 16 and 20 the VLBI Exploration of Radio Astronomy (VERA) over 17 different times in 2017 the Korean VLBI Network (KVN) over seven epochs between March and December the East Asian VLBI Network (EAVN) and the KVN and VERA Array (KaVA) , over 14 epochs between March and May 2017 the VLBA on May 5, 2017 the Global Millimeter-VLBI- Array (GMVA) on March 30, 2017 the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) the Submillimeter Array (SMA) as part of an ongoing monitoring program. At ultraviolet (UV) wavelengths it involved the Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) with multiple observations between March 22 and April 20, 2017 and at optical wavelengths: Swift and the Hubble Space Telescope on April 7, 12, and 17, 2017. (The Hubble data were retrieved from the Hubble archive because it was part of an independent observing program.) At X-ray wavelengths it involved the Chandra X-ray Observatory on April 11 and 14, 2017 the Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) on April 11 and 14, 2017 and Swift. At gamma-ray wavelengths it involved Fermi from March 22 to April 20, 2017 the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S) the Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) telescopes, and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The EHT Multi-wavelength (MWL) Working Group is a collective of EHT Collaboration members and external partners working together to ensure broadband MWL coverage during EHT campaigns, to maximize science output. The EHT collaboration involves more than 300 researchers from Africa, Asia, Europe, North and South America. The international collaboration is working to capture the most detailed black hole images ever obtained by creating a virtual Earth-sized telescope. Supported by considerable international investment, the EHT links existing telescopes using novel systems — creating a fundamentally new instrument with the highest angular resolving power that has yet been achieved.

The individual EHT telescopes involved are: ALMA, APEX, the IRAM 30-meter Telescope, the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), the Large Millimeter Telescope (LMT), the Submillimeter Array (SMA), the Submillimeter Telescope (SMT), and the South Pole Telescope (SPT). The Greenland Telescope, the Kitt Peak Telescope, and NOEMA joined EHT after the 2017 observations.

Partner MWL facilities include: European VLBI Network (EVN) High Sensitivity Array (HSA) VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network/KVN and VERA Array (EAVN/KaVA) Very Long Baseline Array (VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) Very Large Telescope Interferometer GRAVITY Instrument (VLTI/GRAVITY) Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) Hubble Space Telescope (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) High Throughput X-ray Spectroscopy Mission and X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) Fermi Large Area Space Telescope (Fermi-LAT) High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

This research was supported by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) of Japan / Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI (Nos. 18KK0090, JP18K13594, JP18K03656, JP18H03721, 18K03709, 18H01245, 25120007, JP17J08829, JP19H01943, JP19H01908, JP19H01906), the National Institute of Natural Sciences (NINS) of Japan, the Toray Science Foundation, “Program for Promoting Researches on the Supercomputer Fugaku” (Toward a unified view of the universe: from large scale structures to planets), MEXT as “Priority Issue on post-K computer” (Elucidation of the Fundamental Laws and Evolution of the Universe) and JICFuS, and other funding agencies worldwide.

List of telescopes that participated in the observation campaign and NAOJ's supercomputer dedicated to astronomy "ATERUI II". (Credit: NAOJ) Orignal size(555KB) Zooming out the black hole in Messier 87 through the electromagnetic spectrum. Each step provides data across many factors of ten in scale, both of wavelengths of light and physical size.
Credit: The EHT Multi-wavelength Science Working Group the EHT Collaboration ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) the EVN the EAVN Collaboration VLBA (NRAO) the GMVA the Hubble Space Telescope the Neil Gehrels Swift Observatory the Chandra X-ray Observatory the Nuclear Spectroscopic Telescope Array the Fermi-LAT Collaboration the H.E.S.S collaboration the MAGIC collaboration the VERITAS collaboration NASA, ESA and ESO NASA/GSFC/SVS/M.Subbarao & NASA/CXC/SAO/A.Jubett.


New observations taking place now

The release of this new treasure trove of data coincides with the EHT's 2021 observing run, which leverages a worldwide array of radio dishes, the first since 2018. Last year’s campaign was canceled because of the COVID-19 pandemic, and the previous year was suspended because of unforeseen technical problems. This very week, EHT astronomers are targeting the supermassive black hole in M87 again, the one in our Galaxy (called Sagittarius A*), together with several more distant black holes for six nights. Compared to 2017 the array has been improved by adding three more radio telescopes: the Greenland Telescope, the Kitt Peak 12-meter Telescope in Arizona, and the NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) in France.

“With the release of these data, combined with the resumption of observing and an improved EHT, we know many exciting new results are on the horizon,” said co-author Mislav Baloković of Yale University.


Telescopes unite in unprecedented observations of famous black hole

In April 2019, scientists released the first image of a black hole in galaxy M87 using the Event Horizon Telescope (EHT). However, that remarkable achievement was just the beginning of the science story to be told.

Data from 19 observatories released today promise to give unparalleled insight into this black hole and the system it powers, and to improve tests of Einstein’s General Theory of Relativity.

“We knew that the first direct image of a black hole would be groundbreaking,” says Kazuhiro Hada of the National Astronomical Observatory of Japan, a co-author of a new study published in The Astrophysical Journal Letters that describes the large set of data. “But to get the most out of this remarkable image, we need to know everything we can about the black hole’s behavior at that time by observing over the entire electromagnetic spectrum.”

The immense gravitational pull of a supermassive black hole can power jets of particles that travel at almost the speed of light across vast distances. M87’s jets produce light spanning the entire electromagnetic spectrum, from radio waves to visible light to gamma rays. This pattern is different for each black hole. Identifying this pattern gives crucial insight into a black hole’s properties—for example, its spin and energy output—but is a challenge because the pattern changes with time.

Scientists compensated for this variability by coordinating observations with many of the world’s most powerful telescopes on the ground and in space, collecting light from across the spectrum. These 2017 observations were the largest simultaneous observing campaign ever undertaken on a supermassive black hole with jets.

Three observatories managed by the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian participated in the landmark campaign: the Submillimeter Array (SMA) in Hilo, Hawaii the space-based Chandra X-ray Observatory and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) in southern Arizona.

Beginning with the EHT’s now iconic image of M87, a new video takes viewers on a journey through the data from each telescope. Each consecutive frame shows data across many factors of ten in scale, both of wavelengths of light and physical size.

The sequence begins with the April 2019 image of the black hole. It then moves through images from other radio telescope arrays from around the globe (SMA), moving outward in the field of view during each step. Next, the view changes to telescopes that detect visible light, ultraviolet light, and X-rays (Chandra). The screen splits to show how these images, which cover the same amount of the sky at the same time, compare to one another. The sequence finishes by showing what gamma-ray telescopes on the ground (VERITAS), and Fermi in space, detect from this black hole and its jet.

Each telescope delivers different information about the behavior and impact of the 6.5-billion-solar-mass black hole at the center of M87, which is located about 55 million light-years from Earth.

“There are multiple groups eager to see if their models are a match for these rich observations, and we’re excited to see the whole community use this public data set to help us better understand the deep links between black holes and their jets,” says co-author Daryl Haggard of McGill University in Montreal, Canada.

The data were collected by a team of 760 scientists and engineers from nearly 200 institutions, spanning 32 countries or regions, and using observatories funded by agencies and institutions around the globe. The observations were concentrated from the end of March to the middle of April 2017.

“This incredible set of observations includes many of the world’s best telescopes,” says co-author Juan Carlos Algaba of the University of Malaya in Kuala Lumpur, Malaysia. “This is a wonderful example of astronomers around the world working together in the pursuit of science.”

The first results show that the intensity of the light produced by material around M87’s supermassive black hole was the lowest that had ever been observed. This produced ideal conditions for viewing the ‘shadow’ of the black hole, as well as being able to isolate the light from regions close to the event horizon from those tens of thousands of light-years away from the black hole.

The combination of data from these telescopes, and current (and future) EHT observations, will allow scientists to conduct important lines of investigation into some of astrophysics’ most significant and challenging fields of study. For example, scientists plan to use these data to improve tests of Einstein’s Theory of General Relativity. Currently, uncertainties about the material rotating around the black hole and being blasted away in jets, in particular the properties that determine the emitted light, represent a major hurdle for these General Relativity tests.

A related question that is addressed by today’s study concerns the origin of energetic particles called “cosmic rays,” which continually bombard the Earth from outer space. Their energies can be a million times higher than what can be produced in the most powerful accelerator on Earth, the Large Hadron Collider. The huge jets launched from black holes, like the ones shown in today’s images, are thought to be the most likely source of the highest energy cosmic rays, but there are many questions about the details, including the precise locations where the particles get accelerated. Because cosmic rays produce light via their collisions, the highest-energy gamma rays can pinpoint this location, and the new study indicates that these gamma-rays are likely not produced near the event horizon—at least not in 2017. A key to settling this debate will be comparison to the observations from 2018, and the new data being collected this week.

“Understanding the particle acceleration is really central to our understanding of both the EHT image as well as the jets, in all their ‘colors’,” says co-author Sera Markoff from the University of Amsterdam. “These jets manage to transport energy released by the black hole out to scales larger than the host galaxy, like a huge power cord. Our results will help us calculate the amount of power carried, and the effect the black hole’s jets have on its environment.”

The release of this new treasure trove of data coincides with the EHT’s 2021 observing run, which leverages a worldwide array of radio dishes, the first since 2018. Last year’s campaign was canceled because of the COVID-19 pandemic, and the previous year was suspended because of unforeseen technical problems. This very week, for six nights, EHT astronomers are targeting several supermassive black holes: the one in M87 again, the one in our Galaxy called Sagittarius A*, and several more distant black holes. Compared to 2017, the array has been improved by adding three more radio telescopes: the Greenland Telescope, the Kitt Peak 12-meter Telescope in Arizona, and the NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) in France.

“With the release of these data, combined with the resumption of observing and an improved EHT, we know many exciting new results are on the horizon,” says co-author Mislav Baloković of Yale University.

“I’m really excited to see these results come out, along with my fellow colleagues working on the SMA, some of whom were directly involved in collecting some of the data for this spectacular view into M87,” says co-author Garrett Keating, a Submillimeter Array project scientist. “And with the results of Sagittarius A* — the massive black hole at the center of the Milky Way — coming out soon, and the resumption of observing this year, we are looking forward to even more amazing results with the EHT for years to come.”

əlavə informasiya

The Astrophysical Journal Letter describing these results is available here. This paper was led by 33 members of the EHT Multiwavelength Science Working Group, and includes as coauthors members of the following collaborations: the entire Event Horizon Telescope Collaboration the Fermi Large Area Telescope Collaboration the H.E.S.S collaboration the MAGIC collaboration the VERITAS collaboration and the EAVN collaboration. The coordinators of the EHT Multiwavelength Science Working Group are Sera Markoff, Kazuhiro Hada, and Daryl Haggard, who together with Juan Carlos Algaba and Mislav Baloković, also coordinated work on the paper.

Partner MWL facilities include: European VLBI Network (EVN) High Sensitivity Array (HSA) VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network/KVN and VERA Array (EAVN/KaVA) Very Long Baseline Array (VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) Very Large Telescope Interferometer GRAVITY Instrument (VLTI/GRAVITY) Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) Hubble Space Telescope (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) High Throughput X-ray Spectroscopy Mission and X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) Fermi Large Area Space Telescope (Fermi-LAT) High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The 2017 campaign involved a large number of observatories and telescopes. At radio wavelengths it involved: the European Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Network (EVN) on May 9, 2017 the High Sensitivity Array (HSA), which includes the Very Large Array (VLA), the Effelsberg 100m antenna and the 10 stations of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) Very Long Baseline Array (VLBA) on May 15, 16 and 20 the VLBI Exploration of Radio Astronomy (VERA) over 17 different times in 2017 the Korean VLBI Network (KVN) over seven epochs between March and December the East Asian VLBI Network (EAVN) and the KVN and VERA Array (KaVA) , over 14 epochs between March and May 2017 the VLBA on May 5, 2017 the Global Millimeter-VLBI-Array (GMVA) on March 30, 2017 the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) the Submillimeter Array (SMA) as part of an ongoing monitoring program. At ultraviolet (UV) wavelengths it involved the Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) with multiple observations between March 22 and April 20, 2017 and at optical wavelengths: Swift and the Hubble Space Telescope on April 7, 12, and 17, 2017. (The Hubble data were retrieved from the Hubble archive because it was part of an independent observing program.) At X-ray wavelengths it involved the Chandra X-ray Observatory on April 11 and 14, 2017 the Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) on April 11 and 14, 2017 and Swift. At gamma-ray wavelengths it involved Fermi from March 22 to April 20, 2017 the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S) the Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) telescopes, and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The EHT Multi-wavelength (MWL) Working Group is a collective of EHT Collaboration members and external partners working together to ensure broadband MWL coverage during EHT campaigns, to maximize science output. The EHT collaboration involves more than 300 researchers from Africa, Asia, Europe, North and South America. The international collaboration is working to capture the most detailed black hole images ever obtained by creating a virtual Earth-sized telescope. Supported by considerable international investment, the EHT links existing telescopes using novel systems — creating a fundamentally new instrument with the highest angular resolving power that has yet been achieved.

The individual EHT telescopes involved are: ALMA, APEX, the IRAM 30-meter Telescope, the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), the Large Millimeter Telescope (LMT), the Submillimeter Array (SMA), the Submillimeter Telescope (SMT), and the South Pole Telescope (SPT). The Greenland Telescope, the Kitt Peak Telescope, and NOEMA joined EHT after the 2017 observations.


Stephens Memorial Observatory

This image shows the polarized view of the black hole in M87. The lines mark the orientation of polarization, which is related to the magnetic field around the shadow of the black hole. Kredit: EHT Collaboration

March 24 — The Event Horizon Telescope (EHT) collaboration, who produced the first ever image of a black hole, has today revealed a new view of the massive object at the center of the Messier 87 (M87) galaxy: how it looks in polarized light. This is the first time astronomers have been able to measure polarization, a signature of magnetic fields, this close to the edge of a black hole. The observations are key to explaining how the M87 galaxy, located 55 million light-years away, is able to launch energetic jets from its core.

We are now seeing the next crucial piece of evidence to understand how magnetic fields behave around black holes, and how activity in this very compact region of space can drive powerful jets that extend far beyond the galaxy,” says Monika Mościbrodzka, Coordinator of the EHT Polarimetry Working Group and Assistant Professor at Radboud University in the Netherlands.

On 10 April 2019, scientists released the first ever image of a black hole, revealing a bright ring-like structure with a dark central region — the black hole’s shadow. Since then, the EHT collaboration has delved deeper into the data on the supermassive object at the heart of the M87 galaxy collected in 2017. They have discovered that a significant fraction of the light around the M87 black hole is polarized.

This work is a major milestone: the polarization of light carries information that allows us to better understand the physics behind the image we saw in April 2019, which was not possible before,” explains Iván Martí-Vidal, also Coordinator of the EHT Polarimetry Working Group and GenT Distinguished Researcher at the University of Valencia, Spain. He adds that “unveiling this new polarized-light image required years of work due to the complex techniques involved in obtaining and analyzing the data.

Light becomes polarized when it goes through certain filters, like the lenses of polarized sunglasses, or when it is emitted in hot regions of space where magnetic fields are present. In the same way that polarized sunglasses help us see better by reducing reflections and glare from bright surfaces, astronomers can sharpen their view of the region around the black hole by looking at how the light originating from it is polarized. Specifically, polarization allows astronomers to map the magnetic field lines present at the inner edge of the black hole.

The newly published polarized images are key to understanding how the magnetic field allows the black hole to ‘eat’ matter and launch powerful jets,” says EHT collaboration member Andrew Chael, a NASA Hubble Fellow at the Princeton Center for Theoretical Science and the Princeton Gravity Initiative in the US.

The bright jets of energy and matter that emerge from M87’s core and extend at least 5000 light-years from its center are one of the galaxy’s most mysterious and energetic features. Most matter lying close to the edge of a black hole falls in. However, some of the surrounding particles escape moments before capture and are blown far out into space in the form of jets.

This chart shows the position of giant galaxy Messier 87 in the constellation of Virgo (The Virgin). The map shows most of the stars visible to the unaided eye under good conditions.

Astronomers have relied on different models of how matter behaves near the black hole to better understand this process. But they still don’t know exactly how jets larger than the galaxy are launched from its central region, which is comparable in size to the Solar System, nor how exactly matter falls into the black hole. With the new EHT image of the black hole and its shadow in polarized light, astronomers managed for the first time to look into the region just outside the black hole where this interplay between matter flowing in and being ejected out is happening.

The observations provide new information about the structure of the magnetic fields just outside the black hole. The team found that only theoretical models featuring strongly magnetized gas can explain what they are seeing at the event horizon.

The observations suggest that the magnetic fields at the black hole’s edge are strong enough to push back on the hot gas and help it resist gravity’s pull. Only the gas that slips through the field can spiral inwards to the event horizon,” explains Jason Dexter, Assistant Professor at the University of Colorado Boulder, US, and Coordinator of the EHT Theory Working Group.

To observe the heart of the M87 galaxy, the collaboration linked eight telescopes around the world — including the northern Chile-based Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) and the Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), in which the European Southern Observatory (ESO) is a partner — to create a virtual Earth-sized telescope, the EHT. The impressive resolution obtained with the EHT is equivalent to that needed to measure the length of a credit card on the surface of the Moon.

With ALMA and APEX, which through their southern location enhance the image quality by adding geographical spread to the EHT network, European scientists were able to play a central role in the research,” says Ciska Kemper, European ALMA Program Scientist at ESO. “With its 66 antennas, ALMA dominates the overall signal collection in polarized light, while APEX has been essential for the calibration of the image.”

“ALMA data were also crucial to calibrate, image and interpret the EHT observations, providing tight constraints on the theoretical models that explain how matter behaves near the black hole event horizon,” adds Ciriaco Goddi, a scientist at Radboud University and Leiden Observatory, the Netherlands, who led an accompanying study that relied only on ALMA observations.

The EHT setup allowed the team to directly observe the black hole shadow and the ring of light around it, with the new polarized-light image clearly showing that the ring is magnetized. The results are published today in two separate papers in The Astrophysical Journal Letters by the EHT collaboration. The research involved over 300 researchers from multiple organizations and universities worldwide.

The EHT is making rapid advancements, with technological upgrades being done to the network and new observatories being added. We expect future EHT observations to reveal more accurately the magnetic field structure around the black hole and to tell us more about the physics of the hot gas in this region,” concludes EHT collaboration member Jongho Park, an East Asian Core Observatories Association Fellow at the Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics in Taipei.


Astronomy in Space: From Hubble to Roman

Telescopes are placed into orbit around Earth or are sent farther out into space to get a clearer view of the universe.

Thirty years ago, the U.S. launched the famous Hubble Space Telescope, whose unique design allowed astronauts to repair and upgrade it in space using advanced technology. It is one of the NASA’s longest-living and most valuable space-based observatories, beaming transformational astronomical images to Earth for decades. Hubble has fundamentally changed our understanding of the cosmos, and its story — filled with challenges overcome by innovation, determination, and the human spirit — inspires us.

The newly named Nancy Grace Roman Space Telescope – or Roman Space Telescope, (formerly known as WFIRST) – is set to launch in the mid-2020s. It will investigate long-standing astronomical mysteries, such as the force behind the universe’s expansion and search for distant planets beyond our solar system. The Roman Space Telescope project passed a critical programmatic and technical milestone in February, earning the official green light to begin hardware development and testing.

We invited two scientists whose careers have been strongly connected with space telescopes to discuss the Hubble Space Telescope’s success and the potential of the upcoming Roman Space Telescope:

  • Professor Meg Urry, Director of the Yale Center for Astronomy and Astrophysics, studies the growth of supermassive black holes over cosmic time to understand their co-evolution with galaxies by using multiple space telescopes.
  • Dr. John Grunsfeld, an astrophysicist and astronaut went on three Space Shuttle flights to repair and upgrade the Hubble Space Telescope, including eight spacewalks.

These scientists will discuss their contribution to the Hubble Space Telescope’s scientific and technological endeavor and what they expect from the future Roman telescope and the future of NASA space telescopes at large.

Molly Bentley, executive producer and co-host of the radio program and podcast, Big Picture Science, will moderate the talk.

Meg Urry is the Director of the Yale Center for Astronomy and Astrophysics. She served as Chair of the Yale Physics Department from 2007 to 2013 and in the presidential line of the American Astronomical Society from 2013-2017. Professor Urry received her Ph.D. from the Johns Hopkins University and her B.S. in Physics and Mathematicsfrom Tufts University. Her scientific research focuses on active galaxies, which host accreting supermassive black holes in their centers. Prof. Urry is a Fellow of the American Astronomical Society, the American Academy of Arts and Sciences, and the National Academy of Sciences, and was awarded the American Astronomical Society’s Annie Jump Cannon and George van Biesbroeck prizes. Prior to moving to Yale in 2001, Prof. Urry was a senior astronomer at the Space Telescope Science Institute, which runs the Hubble Space Telescope for NASA. Professor Urry is known for her efforts to increase the number of women in the physical sciences, for which she won the 2010 Women in Space Science Award from the Adler Planetarium, and she writes on science for CNN.com.

John M. Grunsfeld served as Associate Administrator for the Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington, D.C. from January 2012-2016. He previously served as the Deputy Director of the Space Telescope Science Institute in Baltimore, managing the science program for the Hubble Space Telescope and the forthcoming James Webb Space Telescope. Grunsfeld’s background includes research in high energy astrophysics, cosmic ray physics, planetary science, and in the emerging field of exoplanet studies with specific interest in future astronomical instrumentation.

Grunsfeld joined NASA’s Astronaut Office in 1992. He is veteran of five space shuttle flights, and visited Hubble three times during these missions. He also performed eight spacewalks to service and upgrade the observatory. He logged more than 58 days in space on his shuttle missions, including 58 hours and 30 minutes of spacewalk time. Grunsfeld first flew to space aboard Endeavour in March 1995 on a mission that studied the far ultraviolet spectra of faint astronomical objects using the Astro-2 Observatory. His second flight was aboard Atlantis in January 1997. The mission docked with the Russian space station Mir, exchanged U.S. astronauts living aboard the outpost, and performed scientific research using the Biorack payload. He also flew on Discovery in December 1999, Columbia in March 2002 and Atlantis in May 2009. This last flight successfully serviced and upgraded the Hubble Space Telescope, during which he was lead spacewalker for Hubble servicing activities. In 2004 and 2005, he served as the commander and science officer on the backup crew for Expedition 13 to the International Space Station.

Grunsfeld graduated from the Massachusetts Institute of Technology in 1980 with a bachelor’s degree in physics. He subsequently earned a master’s degree and, in 1988, a doctorate in physics from the University of Chicago using a cosmic ray experiment on space shuttle Challenger for his doctoral thesis. From Chicago, he joined the faculty of the California Institute of Technology as a Senior Research Fellow in Physics, Mathematics and Astronomy.

Once again, we are planning to hold this month’s SETI Talks online. Registration is required in order to receive the link and password however, capacity is limited. Access will be on a first come first serve basis. Once the virtual room reaches capacity, we will not be able to accommodate more people. We apologize for this inconvenience, but have experienced large numbers of registrations for people who are unable to participate at the last minute, leaving others unable to register. As always, SETI Talks will be recorded and available to everyone after it takes place.


Videoya baxın: والنجم اذا هوى. متى رصد العلم هذه الظاهرة وهل رؤية النبى- لجبريل كانت عند الثقب الأسود بالفضاء (Dekabr 2021).