det første bildet av et svart hull blir utgitt i dag. Denne monumentale prestasjonen ble gjort mulig, delvis, av nøkkel lederskap Og finansiering Fra Center For Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA).
Event Horizon Telescope, ELLER EHT, er et globalt utvalg av radioteleskoper som involverer dusinvis av institusjoner og hundrevis av forskere. Gjennombruddsoppdagelsen av EHT er et bilde Av Messier 87s (M87s) supermassive sorte hull i midten Av Virgo-galaksen, 55 millioner lysår unna. Dette sorte hullet inneholder 6,5 milliarder ganger massen Til Jordens sol.
Seks artikler blir publisert I Astrophysical Journal Letters i dag for å beskrive dette banebrytende resultatet.
CfA (Tidligere Harvard-Smithsonian Center For Astrophysics) Ligger I Cambridge, Massachusetts, og er et samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) og Harvard College Observatory.
«Dette oppfyller vår drøm om å ta det første bildet av et svart hull,» sa Sheperd (Shep) S. Doeleman, direktør FOR EHT På CfA. «Vi har nå tilgang til et kosmisk laboratorium med ekstrem tyngdekraft der Vi kan teste Einsteins teori om generell relativitet og utfordre våre grunnleggende antagelser om rom og tid.»
Sorte hull Er ekstremt komprimerte kosmiske objekter som inneholder ekstraordinære mengder masse i en liten region. Denne massen er innhyllet av en hendelseshorisont, det vil si grensen utover hvilken ingenting-ikke engang lys – kan unnslippe fra det svarte hullets kraftige gravitasjonskraft.
tilstedeværelsen av disse objektene påvirker omgivelsene på ekstreme måter, inkludert fordreining av tidsrom og oppvarming av omgivende materiale til hundrevis av milliarder grader. Generell relativitet forutsier at et svart hull vil kaste en sirkulær skygge på dette lyse, glødende materialet. Det nylig utgitte bildet Av M87 fra EHT avslører denne skyggen.
«i flere tiår har vi studert hvordan sorte hull svelger materiale og driver galaksenes hjerter,» sa Ramesh Narayan, Professor Ved Harvard University og en leder innen EHT-teoriarbeid. «Å endelig se et svart hull i aksjon, bøye sitt nærliggende lys inn i en lys ring, er en fantastisk bekreftelse på at supermassive sorte hull eksisterer og samsvarer med utseendet som forventes fra våre simuleringer.»
mens astronomer har studert sorte hull i mange år, krever det å lage et bilde et nytt teleskop med enestående oppløsning, slik at det kan oppdage fine detaljer. FOR å skape DETTE kombinerer EHT signalene fra en rekke åtte eksisterende teleskoper rundt om i verden, inkludert Submillimeter Array (SMA), som ligger På Maunakea I Hawaii. Som CfA-ingeniør, Jonathan Weintroub, forklarer: «OPPLØSNINGEN av EHT avhenger av separasjonen mellom teleskopene, kalt baseline, samt de korte millimeterbølgelengdene som observeres. DEN fineste oppløsningen I EHT kommer fra den lengste grunnlinjen, som for M87 strekker seg fra Hawaii til Spania.»Weintroub, som koordinerer EHTS Instrumentutviklingsgruppe, la til: «for å optimalisere den lange baseline følsomheten, noe som gjør det mulig å oppdage det, utviklet vi et spesialisert system som legger sammen signalene fra alle tilgjengelige SMA-retter På Maunakea. I DENNE modusen FUNGERER SMA som en ENKELT EHT-stasjon.»
etter separat opptak av signalene på alle åtte teleskoper, blir dataene fløyet til et enkelt sted for å bli beregningsmessig kombinert til det som ville bli målt med et Teleskop På Størrelse med Jorden. «EHT registrerer millioner av gigabyte data fra mange teleskoper som ikke opprinnelig var designet for å fungere sammen,» Sa Lindy Blackburn, som ledet EHT-teamet for databehandling og kalibrering. «Vi utviklet flere veier for å behandle og kalibrere dataene, ved hjelp av nye algoritmer for å beregningsmessig stabilisere Jordens atmosfære og nøyaktig justere signalene fra alle steder innen trillionths av et sekund.»
Å Snu EHT-dataene til et bilde som kreves for å utvikle nye metoder og prosedyrer. «Vi var ikke klare til å publisere bildene våre før etter å ha prøvd å bryte dem på alle mulige måter,» Sa Andrew Chael, En Harvard-kandidatstudent ved CfA, som utviklet et nytt bildebehandlingsprogramvarebibliotek FOR EHT. «For å bekrefte resultatene våre, sammenlignet vi bilder blant fire uavhengige grupper av forskere ved hjelp av tre forskjellige bildemetoder.»Disse testene ble designet og ledet Av Katie Bouman, En CfA postdoc som fikk doktorgrad i elektroteknikk og datavitenskap. Bouman sa: «Vi er en smeltedigel av astronomer, fysikere, matematikere og ingeniører, Og Det er det som trengs for å oppnå noe en gang trodde umulig.»
Michael Johnson, En CfA-astrofysiker som leder lokal EHT-vitenskap og bildebehandling, er spent på fremtiden. «Vårt bilde avslører at dette enorme sorte hullet-stort nok til å sluke solsystemet-forankrer en stråle som strekker seg titusenvis av lysår. Utvidelse AV EHT kan muliggjøre filmer som avslører dynamikken i dette levende systemet, og viser hvordan strålen trekker sin energi fra det svarte hullet.»
Foruten de som er nevnt ovenfor, har Mange Andre På CfA bidratt på utallige og uvurderlige måter. Følgende CfA forskere og ingeniører er medforfattere av alle seks av papirene: Mislav Balokovi④, Lindy Blackburn, Katie Bouman, Roger Brissenden, Andrew Chael, Shep Doeleman, Joseph Farah, Mark Gurwell, David James, Michael Johnson, Garrett Keating, Jim Moran, Daniel Palumbo, Nimesh Patel, Dominic Pesce, Alexander W. Raymond, Jonathan Weintroub, Maciek Wielgus og Ken Young.
for en liste over biografier For CfA-forskere som arbeider med EHT, besøk https://www.cfa.harvard.edu/news/fe2019-01.
EHT og mange av dets nøkkelforskere er finansiert av en blanding av offentlige (dvs. kilder Som National Science Foundation (Nsf) Og Smithsonian samt generøsitet av private enheter, inkludert Templeton Foundation og Gordon og Betty Moore Foundation (GBMF). NSF har finansiert jevn fremgang AV EHT over mer enn et tiår, Og Smithsonian, administrert GJENNOM SAO, har gitt finansiering i syv år. Doeleman har tilskudd FRA NSF og OGSÅ FRA GBMF Og John Templeton Foundation. GBMF finansierte viktige tekniske utviklinger som startet i 2012 og var grunnleggende for å bygge SAO group.
SAO er et av DE 13 interessentinstituttene FOR EHT-Styret, og CfA er vert For Array Operations Center for EHT observations. SMA er et samarbeidsprosjekt Mellom Smithsonian Og Academia Sinica Institute Of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) I Taiwan. Greenland Telescope, finansiert AV ASIAA OG SAO, ble MED I EHT for sin andre observasjonsrunde i April 2018.
for mer informasjon OM EHT og dette banebrytende resultatet, besøk eventhorizontelescope.org og følg @ ehtelescope på sosiale medier. Nettstedet For CfA, som er organisert i seks forskningsavdelinger for å studere universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne, er cfa.harvard.edu.
de seks artiklene som rapporterer disse resultatene i Astrophysical Journal Letters er:
Paper I: The Shadow of The Supermassive Black Hole
Paper II: Array and Instrumentation
Paper III: Databehandling Og Kalibrering
Paper IV: Imaging The Central Supermassive Black Hole
Papir v: den asymmetriske ringens fysiske opprinnelse
paper Vi: Skyggen og Massen til Det Sentrale Sorte Hullet
