Модернизация ALMA, чтобы перегрузить телескоп горизонта событий, ‘приложение-приманку’ астрономии

После того, как собранный, EHT – с ALMA как самое большое и самое чувствительное место – сформирует телескоп размера земли с силой увеличения, требуемой видеть детали на краю суперкрупной черной дыры в центре Млечного пути.Прежде чем ALMA может предоставить свои непревзойденные возможности этому и подобным научным наблюдениям, однако, он должен сначала преобразовать в другой вид инструмента, известного как поэтапное множество. Эта новая версия ALMA позволит ее 66 антеннам функционировать как единственное радио-блюдо 85 метров в диаметре. Именно эта объединенная власть вместе с ультраточным хронометрированием позволит ALMA связываться с другими обсерваториями.

Главный этап вдоль этого пути был достигнут недавно, когда научная команда выполнила то, что можно было считать «пересадкой сердца» на телескопе, устанавливая сделанные на заказ атомные часы, приведенные в действие водородным квантовым генератором. Эти новые часы используют процесс, подобный лазеру, чтобы усилить единственный чистый тон, циклы которого посчитаны, чтобы произвести очень точное ‘тиканье’.Оригинальная ссылка времени ALMA, часы на основе газа рубидия, будет ликвидироваться и использоваться в качестве запчасти после того, как квантовый генератор будет полностью объединен с электроникой ALMA.

Шеп Доелемен, научный руководитель ALMA, Поэтапно осуществляющего Проект и помощника директора Обсерватории Стога сена Массачусетского технологического института, участвовал во время установки квантового генератора через удаленную видеосвязь. «Как только фазировка завершена, ALMA будет использовать ультраточную пометку этих новых атомных часов, чтобы присоединиться к точно названному Телескопу Горизонта Событий как самое чувствительное участвующее место, увеличивая чувствительность фактором 10», сказал он.Расширение границ астрономииСуперкрупные черные дыры скрываются в центре всех галактик и содержат миллионы или даже миллиарды времен массу нашего Солнца.

Эти сгибающие пространство громадины столь крупные, что ничто, даже свет, не может избежать их гравитационного влияния. Понимание, как черная дыра пожирает вопрос, самолеты полномочий частиц и энергии, и искажает пространство и время, ведет проблемы в астрономии и физике.

Черная дыра в центре Млечного пути – 4 миллиона солнечных массовых гигантов, расположенных приблизительно 26 000 световых лет от Земли в направлении Стрельца созвездия. Это покрыто от оптических телескопов плотными облаками пыли и газа, который является, почему обсерватории как ALMA, которые работают в более длинных длинах волны миллиметра и подмиллиметра, важны изучить его свойства.Суперкрупные черные дыры могут быть относительно спокойными, или они могут вспыхнуть и управлять невероятно мощными самолетами субатомных частиц глубоко в межгалактическое пространство; квазары, замеченные в очень ранней Вселенной, являются чрезвычайным примером.

Топливо для этих самолетов прибывает из материала в падении, который становится перегретым, поскольку это растет внутрь. Астрономы надеются захватить центральную черную дыру нашей Галактики в процессе активного кормления, чтобы лучше понять, как черные дыры затрагивают эволюцию нашей Вселенной и как они формируют развитие звезд и галактик.

Поэтапный ALMA прибудет как раз вовремя, чтобы наблюдать высоко предвидевшее космическое событие, столкновение гигантского облака пыли и газа, известного как G2 с центральной суперкрупной черной дырой нашей Галактики. Предполагается, что это столкновение может пробудить этого спящего гиганта, произведя чрезвычайную энергию и возможно заправив самолет субатомных частиц, очень необычной особенности в зрелой спиральной галактике как Млечный путь.

Столкновение предсказано, чтобы начаться в 2014 и вероятно продолжится больше года.Отображение с высоким разрешением горизонта событий также могло улучшить наше понимание того, как высоко заказанная Вселенная, как описано Эйнштейном сцепляется с грязным и хаотическим космосом квантовой механики – две системы для описания материального мира, которые горестно несовместимы в самых маленьких из весов.Другое независимое исследование будет предназначаться для молекул в космосе, чтобы определить, изменились ли фундаментальные константы природы за космическое время.

Темная наукаСгибающая свет власть черных дыр также представляет уникальную возможность наблюдать так называемую «тень» черной дыры. Свет около горизонта событий черной дыры не едет в прямой линии, но вместо этого берет странные гиперболические траектории и может даже достигнуть стабильной орбиты.

Часть этого света, который начинает его поездку, едущую далеко от наблюдателей на Земле, может стать искривленной назад вокруг, деформируясь таким способом, которым это принимает 180 оборотов степени. Это позволило бы ученым изучать противоположную сторону черной дыры и на самом деле видеть ее тень в космосе. Начиная с размера и формы этой тени зависит от массы и вращения черной дыры, эти наблюдения могли сказать нам очень о том, как пространство и время деформировано в этой чрезвычайной окружающей среде.Вычисления указывают, что резолюция 50 микроарксекунд (приблизительно в 2,000 раз более прекрасный, чем Космический телескоп Хабблa) необходима к изображению теневой эффект.

Это эквивалентно чтению даты на четверти на расстоянии от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса. Это удивительное отображение с высоким разрешением в досягаемости ALMA-позволенного Телескопа Горизонта Событий.

График времени развития и финансированиеНачальное планирование Поэтапного Множества ALMA началось в 2008, продвигаемый целью отображения черная дыра и другая ранее недосягаемая наука. Требования, необходимые, чтобы поэтапно осуществить множество ALMA, были разделены вначале с коллективом дизайнеров ALMA, таким образом, план внедрения не затронет строительство ALMA или операции.

Поэтапное Множество ALMA финансируется, прежде всего, американским Национальным научным фондом. Дополнительное финансирование обеспечено через североамериканские вклады в Фонд развития ALMA и международное разделение стоимости через Институт Академии Sinica Астрономии и Астрофизики, Институт Макса Планка Радио-Астрономии, Universidad de Concepcion, Общества Японии Продвижения Науки и Научного Фонда Toray.

Начальное финансирование было обеспечено в 2011. Проект передал предварительный анализ проекта и был одобрен Советом ALMA в 2012. Проект передал Критический Анализ проекта в 2013.

Текущая цель состоит в том, чтобы проверить первый объединенный сигнал поэтапного ALMA и другого телескопа в 2014, и подвергнуться полному вводу в действие и быть готова к полным наблюдениям в 2015.Технология и разработкаALMA был разработан, чтобы работать интерферометром – телескоп, составленный из многих отдельных элементов. Каждая пара антенны создает единственное основание.

ALMA может произвести целых 1 291 основание, приблизительно 16 километров длиной.Поэтапное множество, однако, работает по-другому.

Сигналы от всех антенн просто добавлены вместе. Чтобы сделать это, специализированная электроника и компьютерное оборудование строятся в Национальной Радио-Обсерватории Астрономии Central Development Lab в Шарлоттсвилле, Вирджиния.

Эти новые монтажные платы будут установлены в коррелятор ALMA, суперкомпьютер, который объединяет сигналы от антенн.К сообщению от поэтапного множества будут тогда добавлять метку времени и кодировать выделенные атомные часы – новый водородный квантовый генератор, обеспеченный и проверенный Обсерваторией Стога сена MIT – который позволит данным быть отправленными центральному центру обработки, где это будет объединено с тождественно рассчитанными сигналами от других телескопов.Высокоскоростные рекордеры, которые захватят поток данных, вытекающих из ALMA поэтапно осуществленное множество, были разработаны Обсерваторией Стога сена MIT.

Программное обеспечение, чтобы управлять новой системой фазировки разрабатывается многократными учреждениями, вовлеченными в проект фазировки.Телескоп горизонта событий

Event Horizon Telescope (EHT) получает свою чрезвычайную силу увеличения из соединения широко расставленных радио-блюд по всему миру в виртуальный телескоп размера земли. Эта техника, названная Very Long Baseline Interferometry (VLBI), является тем же самым процессом, который позволяет телескопам как Very Long Baseline Array (VLBA) NRAO достигнуть такой удивительной власти и резолюции.

Различие между существующими средствами VLBI и EHT – чистый географический объем проекта EHT, его расширения к самым коротким длинам волны наблюдения и добавления беспрецедентного бассейна реки, позволенного поэтапным ALMA.«Объединяя самые продвинутые блюда радио длины волны миллиметра и подмиллиметра по всему миру, Телескоп Горизонта Событий создает существенно новый инструмент с самой большой силой увеличения, когда-либо достигнутой», сказал Доелемен. «Закрепленный ALMA, EHT откроет новое окно на исследование черной дыры и подчеркнет одно из единственных мест во Вселенной, где теории Эйнштейна могут сломаться: на горизонте событий».ALMA, международное средство астрономии, является партнерством Европы, Северной Америки и Восточной Азии в сотрудничестве с республикой Чили.

Строительство ALMA и операции ведет от имени Европы ESO, от имени Северной Америки National Radio Astronomy Observatory (NRAO), и от имени Восточной Азии Национальной Астрономической Обсерваторией Японии (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) обеспечивает объединенное лидерство и управление строительством, вводом в действие и операцией ALMA.

Американский Национальный научный фонд (NSF) – независимое федеральное агентство, которое поддерживает фундаментальное исследование и образование через все области науки и разработки.


5 комментариев к “Модернизация ALMA, чтобы перегрузить телескоп горизонта событий, ‘приложение-приманку’ астрономии”

  1. Зеленский сказал что наоборот возвращаться будут…кому верить? Наверно Владимиру Александровичу…

  2. Коровин Эмиль

    Дело не во отличии мнении, дело в оскорблениях людей. Оскорблять людей нельзя по закону (или у вас можно?).

  3. кстати, не заметил твоего щенячьего восторга по поводу моей новой покупки джинсов )) Думал ты снова про мои джинсы будешь три года писать, а ты молчишь))

  4. Они организовали интервью с Раша тудей, это не сложно для них и ихних связей….зато теперь поживут еще…

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *