太空望遠鏡可以拍攝更黑的黑洞影象

太空望遠鏡可以拍攝更黑的黑洞影象

銳度超過五倍

“在地球上使用衛星代替永久性射電望遠鏡有很多優點,就像事件地平線望遠鏡(EHT)一樣,”Radboud大學博士候選人和該文章的第一作者Freek Roelofs說。“在太空中,你可以在更高的無線電頻率上進行觀測,因為來自地球的頻率被大氣過濾掉了。望遠鏡在太空中的距離也更大。這使我們能夠向前邁出一大步。我們將能夠拍攝解析度超過EHT五倍的影象。“

太空望遠鏡可以拍攝更黑的黑洞影象

更清晰的黑洞影象將導致更好的資訊,可用於更詳細地測試愛因斯坦的廣義相對論。“衛星繞地球移動的事實帶來了相當大的優勢,”射電天文學教授Heino Falcke說。“有了它們,你可以拍攝近乎完美的影象,看看黑洞的真實細節。如果愛因斯坦的理論出現小的偏差,我們應該能夠看到它們。”

EHI還能夠成像另外五個黑洞,這些黑洞小於EHT目前所關注的黑洞。後者是我們銀河系中心的射手座A *和梅西耶87中心的M87 *,這是處女座星系團中的一個巨大星系。

技術挑戰

研究人員模擬了他們在不同情況下使用不同版本的技術可以看到的內容。為此,他們利用黑洞周圍的等離子體行為模型和產生的輻射。“科學方面的模擬看起來很有希望,但在技術層面難以克服,”Roelofs說。

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天文學家與ESA / ESTEC的科學家合作,研究該專案的技術可行性。“這個概念要求你必須能夠非常準確地確定衛星的位置和速度,”同樣在ESA / ESTEC工作的Radboud Radio Lab的研究員Volodymyr Kudriashov說。“但我們真的相信這個專案是可行的。”

還必須考慮衛星如何交換資料。“透過EHT,帶有資料的硬碟驅動器透過飛機傳輸到處理中心。這當然不可能在太空中進行。”在這個概念中,衛星將透過鐳射鏈路交換資料,資料在船上被部分處理,然後被送回地球進行進一步分析。“太空中已經存在鐳射連結,”Kudriashov指出。

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混合系統

這個想法是衛星最初的功能獨立於EHT望遠鏡。但是考慮到混合系統,軌道望遠鏡與地球上的望遠鏡相結合。法爾克:“使用這樣的混合動力可以創造出黑洞的動態影象,你可能能夠觀察到更多也更弱的來源。”

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該研究是BlackHoleCam專案的一部分,該專案是2013年授予歐洲天體物理學家團隊的ERC Synergy Grant,用於對黑洞進行成像,測量和理解。BlackHoleCam是Event Horizon Telescope合作的積極合作伙伴。

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