Felirat: A művész benyomása a 3C 279. kvazárról. Kornmesser
Egy csillagászok egy nemzetközi csapata példátlan élességgel megfigyelte egy távoli kvazár szívét, kétszer olyan finoman, mint az emberi látás. Az Atacama Pathfinder Experiment (APEX) távcső első két alkalommal történő összekapcsolásával tett megfigyelések döntő lépés az „Event Horizon Telescope” projekt drámai tudományos célja felé: a szupermasszív fekete lyukak ábrázolása a saját galaxisunk központja és mások.
A csillagászok az APEX-t (chilei) az Egyesült államokbeli Hawaii Submillimeter Array-hez (SMA) és az USA-ban Arizonában lévő Submillimeter Telescope-t (SMT) csatlakoztatták. Képesek voltak a távoli galaxis központjának, a 3C 279 ragyogó kvazárjának a legegyszerűbb közvetlen megfigyelésére, amely egy szupermasszív fekete lyukot tartalmaz, amelynek tömege körülbelül a Nap milliárdszorosa, és olyan messze van a Földtől, hogy A fénynek több mint 5 milliárd év telt el ahhoz, hogy elérje. Az APEX a Max Planck Rádiócsillagászati Intézet (MPIfR), az Onsala Space Observatory (OSO) és az ESO közötti együttműködés. Az APEX-t az ESO üzemelteti.
A távcsöveket összekapcsoltam egy nagyon hosszú alapvonal-interferometria (VLBI) néven ismert módszerrel. A nagyobb távcsövek élesebb megfigyelést tesznek lehetővé, az interferometria pedig lehetővé teszi, hogy több távcső úgy működjön, mint egyetlen távcső, amely olyan nagy, mint a távolság - vagy „alapvonal” - közöttük. A VLBI segítségével a legélesebb megfigyelések úgy érhetők el, hogy a távcsövek közötti távolságot a lehető legnagyobb mértékben meghosszabbítják. Kvazáris megfigyeléseikre a csapat a három távcsövet használta, hogy olyan interferométert hozzon létre, amelynek transzkontinentális kiindulási hossza 9447 km Chilétől Hawaiig, 7174 km Chilétől Arizonához és 4627 km Arizonától Hawaiiig. Alapvető fontosságú volt a chilei APEX csatlakoztatása a hálózathoz, mivel ez a leghosszabb alapvonalakat eredményezte.
A megfigyeléseket rádióhullámokban hajtottuk végre, 1,3 mm hullámhosszon. Ez az első alkalom, amikor olyan rövid hullámhosszon megfigyelik, mint ilyen hosszú alapvonalakkal. A megfigyelések mindössze 28 mikro-másodperc élességet vagy szögfelbontást értek el - körülbelül 8 milliárdharmadik fokot. Ez azt a képességet képviseli, amely megkülönbözteti a részleteket, és elképesztően kétszer olyan éles, mint az emberi látás. Ez az éles megfigyelés a kvazáron át egy fényévnél kevesebb skálát tesztelhet - ez figyelemre méltó eredmény egy milliárd fényév távolságú célpont számára.
A megfigyelések új mérföldkövet jelentenek a szupermasszív fekete lyukak és az őket körülvevő régiók képalkotása felé. A jövőben a jövőben még több távcsövet kell csatlakoztatni az úgynevezett Event Horizon távcső létrehozásához. Az Event Horizon Teleszkóp képes lesz a Nagy Tejút-galaxisunk közepén lévő szupermasszív fekete lyuk árnyékának ábrázolására, valamint a közeli galaxisok más részeire. Az árnyékot - a sötétebb régiót világos háttérrel szem előtt tartva - a fénynek a fekete lyuk általi hajlítása okozza, és ez lenne az első közvetlen megfigyelő bizonyíték egy fekete lyuk eseményhorizontjának létezésére, amelynek a határa belülről még a fény sem lenne el tud menekülni.
A kísérlet az első alkalom, hogy az APEX részt vett a VLBI megfigyeléseiben, és hároméves kemény munka csúcspontja az APEX nagy tengerszint feletti magasságban, a chilei Andokban, Chajnantor 5000 méteres fennsíkon, ahol a légköri nyomás csak körülbelül fele hogy a tenger szintjén. Annak érdekében, hogy az APEX készen álljon a VLBI-re, a németországi és a svéd tudósok új digitális adatgyűjtő rendszereket, egy nagyon pontos atomi órát és nyomás alatt álló adatrögzítőket telepítettek, amelyek képesek arra, hogy kihívásokkal teli környezeti feltételek mellett másodpercenként 4 gigabites sebességet rögzítsenek. Az adatokat - mindegyik távcsőből 4 terabájtot - merevlemezre szállították Németországba, és a Bonni Rádiócsillagászati Intézet Max Planck Intézetében dolgozták fel.
Az APEX sikeres hozzáadása más okból is fontos. Megosztja helyét és technológiájának sok szempontját az új Atacama nagy milliméter / submillimeter Array (ALMA) távcsővel. Az ALMA jelenleg fejlesztés alatt áll, és végül 54 edényből áll, amelyek ugyanolyan 12 méteres átmérőjűek, mint az APEX, valamint 12 kisebb edényből, amelyek átmérője 7 méter. Az ALMA hálózathoz való csatlakoztatásának lehetőségét jelenleg vizsgálják. Az ALMA edényeinek rendkívül megnövekedett gyűjtőterületével a megfigyelések tízszer jobb érzékenységet érhetnek el, mint ezek a kezdeti tesztek. Ez a Tejút rendkívüli fekete lyuk árnyékát elérhetővé tenné a jövőbeli megfigyelésekhez.
