eso1229ru — Организационный релиз
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.
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.
Астрономы соединили телескоп APEX, находящийся в Чили, с субмиллиметровой решеткой SMAљ[3]љна Гавайях (США) и с субмиллиметровым телескопом SMT [4]љв Аризоне (США). Группа сумела получить рекордное за всю историю разрешениељ[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.
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 љ? 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 условияхљ[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.
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)љ[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.
Примечания
[1]љAPEX ? 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]љМеждународный проект ?Телескоп горизонта событий? (Event Horizon Telescope) координируется MIT Haystack Observatory (США).
[3]љСубмиллиметровая 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]љСубмиллиметровый телескоп SMT диаметром 10 м на вершине Маунт Грэм, Аризона, эксплуатируется Аризонской радиообсерваторией (Arizona Radio Observatory -- ARO) в Таксоне, Аризона (США).
[5]љДелались попытки достичь еще большего разрешения с использованием некоторых косвенных методов, например, микролинзирования (см.љheic1116) или межзвездных сцинтилляций, но для прямых наблюдений это рекордное разрешение.
[6]љЭти 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.
[7]љALMA (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?.
Ссылки
- Информация об APEX
- APEX
- Институт радиоастрономии им.Макса Планкаљ(MPIfR), Бонн, Германия
- Submillimeter Array, Hawaii
- Submillimeter Telescope, Arizona Radio Observatory
- Event Horizon Telescope
- MIT Haystack Observatory, USA
- INAF/Noto Digital BaseBand Converter Project
- ESO ALMA
- Joint ALMA Observatory
Контакты
Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru
Alan Roy
APEX VLBI Project Lead, Max-Planck-Institut f?r Radioastronomie
Bonn, Germany
Телефон: +49 228 525 191
Email: aroy@mpifr-bonn.mpg.de
Thomas Krichbaum
APEX VLBI Project Scientist, Max-Planck-Institut f?r Radioastronomie
Bonn, Germany
Телефон: +49 228 525 295
Email: tkrichbaum@mpifr-bonn.mpg.de
Shep Doeleman
MIT Haystack Observatory
Westford, USA
Телефон: +1 781 981 5400 x5904
Email: dole@haystack.mit.edu
Michael Lindqvist
Onsala Space Observatory
Onsala, Sweden
Телефон: +46 31 772 5508
Email: michael.lindqvist@chalmers.se
Lucy Ziurys
Director, Arizona Radio Observatory
Tucson, USA
Телефон: +1 520 621-6525
Email: lziurys@as.arizona.edu
Jonathan Weintroub
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Телефон: +1 617 495 7319
Email: jweintroub@cfa.harvard.edu
Douglas Pierce-Price
APEX Public Information Officer, ESO
Garching bei M?nchen, Germany
Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org
О релизе
Релиз ?: | eso1229ru |
Название: | 3C 279 |
Тип: | • Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar |
Facility: | Atacama Pathfinder Experiment |