Hvorfor ble bildet av det sorte hullet i Melkeveien tatt 3 år senere enn forventet?

Den er endelig her: Første bilde av Melkeveiens sentrale sorte hull nettopp avslørt! Etter fem år med beregninger og tusenvis av bilder analysert, klarte forskerne endelig å visualisere Skytten A*.

Det episke av denne teknologiske bragden begynte med en observasjonskampanje i april 2017 av interferometri veldig lang base, også kalt VLBI. Denne observasjonsteknikken består av samtidig bruk av mange radioteleskoper i verden, for å skape tilsvarende en gigantisk interferometer størrelsen på jorden. Ved å gjøre dette vil Vedtak oppnådd vinkel som definerer den minste vinkelstørrelse som forskere kan observere i detalj, blir så liten at mange normalt usynlige objekter blir synlige.

Dette er tilfellet med M87* og Skytten A*, to sorte hull hvis tilsynelatende diameter er lik og som krever en oppløsning som VLBI kan oppnå. Faktisk, M87* er både mye mer massiv og mye lenger unna enn Sgr A*, med sine 6,5 milliarder masser solceller og deres avstand på 50 millionerLysårså dens synlige diameter fra jorden tilsvarer den til Sgr A*.

totalt åtte radioteleskoper ble brukt samtidig, lokalisert i Chile, USA, Mexico, Spania og Antarktis ! Siden den gang har tre andre teleskoper blitt med på laget.hendelseshorisont-teleskop med spesielt grønlandsk teleskop lokalisert nordvest for Grønland og det andre IRAM-observatoriet noema, som ligger i de franske alpene. Denne prosessen krever mye forberedelse, fordi timingen må være perfekt: radioteleskoper har også brukt atomklokker, som bare utvikler en forsinkelse på 1 sekund hvert 10. million år. Den eneste observasjonskampanjen etter denne metoden fant sted i 2017, nærmere bestemt fra 4. til 14. april 2017. Så kom dataanalysen, og alt ble komplisert der!

Denne fasen er like vanskelig som den første. Totalt deltok mer enn 350 personer i denne teknologiske bragden. Således, i 2019 første bilde av M87* har blitt avslørt, men ikke Skytten A*, som også var forventet av det vitenskapelige miljøet.

Årsaken til forsinkelsen: diameteren på det sorte hullet, for liten!

Siden Sgr A* er mye mindre, vil saken fra hans akkresjonsdisk spinner mye raskere, i det hektiske tempoet til et spinn på bare 4 minutter 30! Under observasjonskampanjen observerte forskerne altså disse variasjonene i sanntid, så å si, fordi kampanjene varte i flere timer, flere ganger om dagen, i nesten to uker.

» Gass nær sorte hull beveger seg samtidig hastighet — nesten like fort som lys — rundt Sgr A* og M87*. Men selv om det tar dager, ja uker bane rundt den store M87*, tar det bare noen få minutter å komme seg rundt den mye mindre Sgr A*. Dette betyr at lysstyrke og gassmønsteret rundt Sgr A* endret seg raskt ettersom EHT-samarbeidet observerte det, omtrent som å prøve å få et klart bilde av en valp som jager halen. «, forklarte han i CNRS pressemelding Chi-kwan («CK») Chan, en forsker ved Steward Observatory, Institutt for astronomi og datavitenskap, University of Arizona, USA.

Derfor har mange flere midler blitt implementert for å få et stabilt bilde av Sgr A*, spesielt et gigantisk bibliotek av svarte hull-simuleringer som har blitt sammenlignet med ekte bilder. Alle disse beregningene krevde også det som kalles superdatamaskiner som tillater en datakraft vanskelig å forestille seg, med titusenvis av prosessorer.

» Disse raske lysstyrke- og konfigurasjonsendringene rundt Sgr A* resulterer i et mye mer komplekst datasett enn M87*, så vi måtte utvikle nye verktøy. digital simulering og analyse av bevegelse gasser for å generere et skarpt bildesa Frédéric Gueth, en CNRS-forsker og nestleder ved Institute for Millimetrisk Radio Astronomy (Iram). Noe som forklarer hvorfor det tok oss tre år til å visualisere Sgr A*. »