Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện

Article

May 17, 2022

Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT) là một mạng lưới các kính viễn vọng vô tuyến được sử dụng để nghiên cứu các lỗ đen ở xa sử dụng Giao thoa kế đường cơ sở Rất dài (VLBI). Các kính viễn vọng vô tuyến trên khắp thế giới ghi lại các tín hiệu do các lỗ đen gây ra. Chuỗi kết quả của các phép đo được lưu trữ (lượng dữ liệu quá lớn để gửi qua Internet) và được đưa đến các trung tâm máy tính (chẳng hạn như bộ tương quan VLBI tại Viện thiên văn vô tuyến Max Planck ở Bonn) trên các thiết bị mang dữ liệu (giá đỡ với ổ cứng), nơi chúng được đánh giá. Khoảng cách lớn giữa các kính thiên văn trên bề mặt trái đất cho phép độ phân giải góc vượt xa độ phân giải của các kính thiên văn vô tuyến riêng lẻ. Hai mục tiêu đầu tiên của cụm sao là lỗ đen siêu lớn Sagittarius A * ở trung tâm Dải Ngân hà và lỗ đen ở trung tâm của thiên hà hình elip khổng lồ M87. Điều này sẽ được sử dụng để kiểm tra các dự đoán của thuyết tương đối rộng và để tìm lời giải thích cho sự hình thành các tia phản lực cực mạnh của các lỗ đen siêu lớn. Các gợi ý đầu tiên, chẳng hạn như "chân trời sự kiện" hoặc chính xác hơn là "bóng tối" (bạn không Không thể "nhìn thấy" chân trời sự kiện nhưng thông qua độ cong của hình ảnh ánh sáng của môi trường xung quanh được tạo thành bởi lỗ đen với bóng ở giữa) có thể được quan sát bằng các kính viễn vọng vô tuyến liên kết được chế tạo vào năm 2000 bởi Heino Falcke, Fulvio Melia và Eric Agol. Các kế hoạch cho EHT đã được hoàn thiện tại một cuộc họp của các nhà thiên văn học vô tuyến ở Tucson vào tháng 1 năm 2012 (“Đưa các lỗ đen vào tiêu điểm: Kính viễn vọng chân trời sự kiện”). Nó được quan sát ở bước sóng 1,3 mm (230 GHz); Các quan sát ở bước sóng thậm chí còn ngắn hơn (0,87 mm, tương đương 345 GHz) đang chuẩn bị cho năm 2019. Yếu tố quan trọng dẫn đến thành công của EHT là giao thoa kế vô tuyến ALMA được chế tạo có khả năng VLBI vào năm 2016 ở tốc độ 230 GHz (cũng ở băng tần 86 GHz, tương ứng với bước sóng 3,5 mm, trong Mảng VLBI Toàn cầu, GMVA). Nó lần đầu tiên tham gia vào các quan sát VLBI ở 86 GHz (GMVA) và 230 GHz (EHT) vào đầu tháng 4 năm 2017, cải thiện đáng kể độ phân giải bắc-nam theo hệ số ba và độ nhạy. Năm 2022, bức tranh Nhân mã A * cũng đã đạt được. Giám đốc của EHT kể từ tháng 8 năm 2020 là Huib Jan van Langevelde. Giám đốc sáng lập là Shep Doeleman. Chủ tịch Hội đồng Quản trị EHT là Colin J. Lonsdale; Chủ tịch sáng lập hội đồng quản trị là Anton Zensus. Ban Cố vấn Khoa học do Daniel Marrone, người kế nhiệm Heino Falcke đứng đầu. Sự hợp tác EHT đã được trao Giải thưởng Đột phá trong Vật lý Cơ bản và Huy chương Albert Einstein (cả hai cho năm 2020) và Đột phá của Năm cho năm 2019.

Lỗ đen trong thiên hà M87

Vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, những hình ảnh có độ phân giải cao đầu tiên về lõi hoạt động của thiên hà M87 đã được giới thiệu trước công chúng. Đây là kết quả cuối cùng của nhiều tháng phân tích bằng cách sử dụng các thuật toán xử lý hình ảnh phức tạp và loại trừ các hiệu ứng nhiễu. M87 cách Trái đất 55 triệu năm ánh sáng, và lỗ đen ở trung tâm của nó có khối lượng ước tính bằng 6,6 tỷ lần khối lượng Mặt trời trước khi có quan sát EHT. Lần đầu tiên các dòng vật chất bị nung nóng xung quanh một lỗ đen bị biến dạng bởi lực hấp dẫn, đã được hiển thị lần đầu tiên. Vòng được hiển thị có đường kính 42 ± 3 micro cung giây và rộng dưới 20 micro cung giây. Cạnh bên trong của chiếc nhẫn có thể được xác định khi so sánh với các mô phỏng máy tính khác nhau với cái gọi là bóng của lỗ đen. Bóng đổ được gọi là hình chiếu bị biến dạng hấp dẫn của vùng mà từ đó không có ánh sáng thoát ra và bị giới hạn bởi quỹ đạo photon mà trên đó d