Kolaboracija Event Horizon Telescope (EHT) je uradila interferometrijsku detekciju svetlosti iz udaljenih galaksija na frekvenciji od oko 345 GHz, ili talasnoj dužini od 0,87 mm, što je posmatranje sa najvećom rezolucijom ikada postignutom sa površine Zemlje. Ovo će izoštriti slike supermasivnih crnih rupa i omogućiti snimanje više crnih rupa i njihovih okolnih regiona.

EHT je 2019. godine objavila slike supermasivne crne rupe u centru galaksije M87, a 2022. sliku crne rupe Sgr A*, u centru Mlečnog puta. One su dobijene povezivanjem više radio opservatorija širom planete, koristeći tehniku Veri Long Baseline Interferometrije (VLBI), da bi se formirao jedan virtuelni teleskop „veličine Zemlje“.

Slike veće rezolucije se dobijaju većim teleskopima ili većom rezolucijom interferometrijskih opservatorija. Pošto je EHT već veličine Zemlje, rešenje je povećanje rezolucije teleskopa hvatanjem svetlosti kraće talasne dužine. To je EHT saradnja sada uradila.

Kolaboracija je uradila probna posmatranja udaljenih galaksija na talasnoj dužini od 0,87 mm koristeći dva manja podniza EHT: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Atacama Pathfinder EXperiment (APEX)u pustinji Atacama u Čileu i drugi podniz IRAM 30-metarski teleskop u Španiji, severni prošireni milimetarski niz (NOEMA) u Francuskoj, grenlandski teleskop i submilimetarski niz na Havajima.

Postignuta su zapažanja sa detaljima od čak 19 mikrolučnih sekundi, što je najveća rezolucija ikada dostignuta sa površine Zemlje. Dobijene su detekcije svetlosti iz nekoliko udaljenih galaksija, ali u ovim testnim opservacijama nije korišćeno dovoljno antena da bi se slika precizno rekonstruisala.

Korišćenje VLBI tehnike na talasnoj dužini 0,87 mm je uvek bio izazov ali je nedostajala tehnologija i pogodno vreme. Vodena para u atmosferi apsorbuje talase na 0,87mm mnogo više nego na 1,3mm, što radio-teleskopima otežava prijem signala iz crnih rupa na kraćim talasnim dužinama. Napredak ka kraćim talasnim dužinama za VLBI - posebno onim koji prelaze u submilimetarski deo je bio spor zbog turbulencija atmosfere, buke na kraćim talasnim dužinama i nemogućnosti kontrole globalnih vremenskih uslova. Ključ je bio da se poboljša osetljivost EHT-a, što je urađeno povećanjem propusne širine instrumenata i čekanjem na dobro vreme na svim lokacijama.

Otvoren je novi prozor za proučavanje crnih rupa. Puni niz EHT je mogao da vidi detalje od 14 mikrolučnih sekundi, što je ekvivalentno viđenju grožđa na Mesecu sa Zemlje. To je potencijal za posmatranje manjih i udaljenijih crnih rupa. Mogle bi da se snime udaljene aktivne galaksije na manjoj talasnoj dužini, u većoj rezoluciji bez formiranja većeg virtuelnog teleskopa.

„Uspešno posmatranje EHT-a na 345 GHz je velika naučna prekretnica“, rekla je Lisa Kjuli, direktorka CfA i Astronomske opservatorije Smitsonian (SAO). „Pomeranjem granica rezolucije postižemo neviđenu jasnoću u snimanju crnih rupa koju smo ranije obećali i postavljamo nove i više standarde za zemaljska astrofizička istraživanja.“

„Sa EHT-om smo videli prve slike crnih rupa detektujući radio talase na 230 GHz, ali svetli prsten koji smo videli, formiran savijanjem svetlosti gravitacijom crne rupe, i dalje je mutan jer smo bili na apsolutnim granicama da bi smo mogli da napravimo oštre slike“, rekao je ko-voditelj rada Aleksander Rejmond, prethodno postdoktorski naučnik na CfA, a sada u NASA-inoj Laboratoriji za mlazni pogon. „Na 345 GHz, naše slike će biti oštrije i detaljnije, što će zauzvrat verovatno otkriti nova svojstva, kako ona koja su ranije bila predviđena, tako i neka koja nisu.“

Ovo dostignuće je odskočna daska na putu ka stvaranju filmova visoke vernosti o okruženju horizonta događaja oko crne rupe, koji će se oslanjati na nadogradnju postojećeg globalnog niza. Planiran projekat sledeće generacije EHT (NGEHT) dodaće nove antene u EHT u optimizovanim geografskim lokacijama i poboljšaće postojeće stanice nadogradnjom na više frekvencija između 100 i 345 GHz. Nadograđeni globalni niz povećaće količinu jasnih podataka EHT-a, snimaka sa faktorom 10, što će omogućiti ne samo da se proizvedu detaljnije i osjetljivije slike, već i filmovi crnih rupa i okoline.

Opis slike: Na levoj strani kompozitna simulirana slika pokazuje kako EHT vidi M87* na 86 GHz (crveno), 230 GHz (zeleno) i 345 GHz (plavo). Na desnoj strani, 345 GHz se vidi u tamno plavoj boji, što je kompaktniji i oštriji pogled na supermasivne crne rupe, zatim 230 GHz u zelenoj i 86 GHz u crvenoj boji. Zasluge: EHT, D. Pesce, A. Chael. Slika u većoj rezoluciji se može videti ovde:

https://cfa.harvard.edu/.../345GHz-figure-multipanel...

https://www.almaobservatory.org/.../eht-scientists.../

https://cfa.harvard.edu/.../event-horizon-telescope-makes...