eso1229ru — Организационный релиз

Выберите язык:

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 SMA [3] на Гавайях (США) и с субмиллиметровым телескопом SMT [4] в Аризоне (США). Группа сумела получить рекордное за всю историю разрешение [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  — 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 условиях [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) [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] APEX – 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] Международный проект «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) координируется MIT Haystack Observatory (США).

[3] Субмиллиметровая 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] Субмиллиметровый телескоп SMT диаметром 10 м на вершине Маунт Грэм, Аризона, эксплуатируется Аризонской радиообсерваторией (Arizona Radio Observatory -- ARO) в Таксоне, Аризона (США).

[5] Делались попытки достичь еще большего разрешения с использованием некоторых косвенных методов, например, микролинзирования (см. heic1116) или межзвездных сцинтилляций, но для прямых наблюдений это рекордное разрешение.

[6] Эти 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] ALMA (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

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 für Radioastronomie
Bonn, Germany
Телефон: +49 228 525 191
Email: aroy@mpifr-bonn.mpg.de

Thomas Krichbaum
APEX VLBI Project Scientist, Max-Planck-Institut für 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 München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1229.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1229ru
Название:3C 279
Тип:• Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Atacama Pathfinder Experiment

Изображения

Artist’s impression of the quasar 3C 279
Artist’s impression of the quasar 3C 279
только на английском
Positions of the telescopes used in the 1.3 mm VLBI observations of the quasar 3C 279
Positions of the telescopes used in the 1.3 mm VLBI observations of the quasar 3C 279
только на английском
The Atacama Pathfinder Experiment (APEX)
The Atacama Pathfinder Experiment (APEX)
только на английском
The Submillimeter Telescope (SMT) at the Arizona Radio Observatory
The Submillimeter Telescope (SMT) at the Arizona Radio Observatory
только на английском
The Submillimeter Array (SMA) on Mauna Kea, Hawaii
The Submillimeter Array (SMA) on Mauna Kea, Hawaii
только на английском
Position of the quasar 3C 279 in the constellation of Virgo
Position of the quasar 3C 279 in the constellation of Virgo
только на английском

Видео

Artist’s impression of the quasar 3C 279
Artist’s impression of the quasar 3C 279
только на английском
Positions of the telescopes used in the 1.3 mm VLBI observations of the quasar 3C 279
Positions of the telescopes used in the 1.3 mm VLBI observations of the quasar 3C 279
только на английском
Artist’s impression of the quasar 3C 279 (alternative version)
Artist’s impression of the quasar 3C 279 (alternative version)
только на английском

Также смотрите наши