الفلك

هل هناك أي تحديث حول مدى توفر صور Event Horizon Telescope؟

هل هناك أي تحديث حول مدى توفر صور Event Horizon Telescope؟

لم ترد أخبار عن القنوات العامة الواضحة من مشروع EHT منذ الصيف الماضي (الشمالي). هل لدى أي شخص مزيد من المعلومات حول موعد إصدار أي نتائج من تشغيل أبريل 2017؟

سؤال ثانوي هل تم جمع البيانات من تشغيل أبريل 2018 بنجاح؟ أعلم أنه يتعين عليهم انتظار ربيع القطب الجنوبي لشحن محركات الأقراص الصلبة من القطب الجنوبي ، ولكن كان من المفترض أن يصل ذلك قبل شهرين.


اليوم ، 10 أبريل 2019 ، كان هناك مؤتمر صحفي حيث تم أخيرًا إصدار صورة M87:

حصل العلماء على أول صورة لثقب أسود ، باستخدام ملاحظات Event Horizon Telescope لمركز المجرة M87. تُظهر الصورة حلقة ساطعة تشكلت عندما ينحني الضوء في الجاذبية الشديدة حول ثقب أسود أكبر بمقدار 6.5 مليار مرة من الشمس. توفر هذه الصورة التي طال البحث عنها أقوى دليل حتى الآن على وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة وتفتح نافذة جديدة على دراسة الثقوب السوداء وآفاق الحدث والجاذبية. الائتمان: Event Horizon Telescope Collaboration


يبدو أن هذه المقالة الجديدة تعكس معلومات جديدة من المشروع.

من المتوقع الكشف عن الملاحظات ، بواسطة Event Horizon Telescope ، في مارس ...

الفريق في المرحلة الأخيرة من مراجعة البيانات التي تم جمعها في عام 2017 ...

لا شيء هناك بخصوص بيانات 2018.


تحديث حالة EHT ، 15 ديسمبر 2017

على مدار الشهرين الماضيين ، عمل فريق EHT بجد على معالجة مجموعة بيانات أولية لا تتضمن حتى الآن أي بيانات من محطة القطب الجنوبي. باستخدام مجموعة البيانات هذه ، قام الفريق بتحسين خطوط أنابيب معالجة البيانات التي سيتم استخدامها لمعايرة البيانات ، كما اختبر العديد من أدوات التحليل التي سيتم استخدامها لعمل الصور والبحث عن تواقيع لتأثيرات الجاذبية القوية في آفاق الحدث في الثقوب السوداء الهائلة.

يعود سبب انتظار البيانات من القطب الجنوبي إلى إغلاق المحطة لفصل الشتاء ، مع عدم وجود رحلات جوية داخل أو خارج من فبراير إلى أكتوبر. كانت بيانات EHT التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب القطب الجنوبي في "مخزن بارد" منذ أبريل ، في انتظار استئناف رحلات الشحن. في أوائل تشرين الثاني (نوفمبر) ، تم إرسال أقراص بيانات EHT من محطة القطب الجنوبي في رحلة عن طريق الجو والبحر والبر عبر محطة ماكموردو على ساحل أنتارتيكا ، عبر كرايستشيرش في نيوزيلندا ، وبورت هوينيم في كاليفورنيا.

يوم الأربعاء ، 13 ديسمبر ، وصلت أخيرًا شحنة محركات الأقراص الصلبة التي طال انتظارها من القطب الجنوبي إلى مرصد MIT Haystack. نصف البيانات في طريقها قريبًا إلى معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في بون بألمانيا ، حيث ستصل الأسبوع المقبل. بعد أن يتم تسخين الأقراص ، سيتم تحميلها في محركات تشغيل التشغيل ومعالجتها بالبيانات من محطات EHT السبعة الأخرى لإكمال التلسكوب الافتراضي بحجم الأرض الذي يربط الأطباق من القطب الجنوبي إلى هاواي والمكسيك وتشيلي وأريزونا و إسبانيا. من المفترض أن يستغرق إكمال مقارنة التسجيلات حوالي 3 أسابيع ، وبعد ذلك يمكن أن يبدأ التحليل النهائي لبيانات EHT لعام 2017!

فيما يلي بعض الصور لشحنة البيانات التي يتم تسليمها من القطب الجنوبي.

شيب دويلمان
مدير EHT

تلسكوب القطب الجنوبي الشتوي أندرو نادولسكي يغلق الصندوق الذي يحتوي على أقراص بيانات EHT بعد حملة أبريل 2017 في محطة القطب الجنوبي. الائتمان: دانيال ميشاليك

تصل الأقراص إلى مرصد MIT Haystack ، كالعادة ، عبر FedEx - لا توجد طريقة أسرع لشحن بيتابايتات من بيانات EHT أكثر من تحميل الأقراص الصلبة على الطائرات والسفن والقطارات والسيارات. الائتمان: MIT Haystack Observatory

يتم تفريغ الصناديق التي تحتوي على محركات أقراص EHT - قد تكون منخفضة التقنية ، لكنها جزء لا يتجزأ من تشكيل تلسكوب بحجم الأرض. الائتمان: MIT Haystack Observatory

يوجد داخل الصناديق صناديق فردية بها وحدات تحتوي كل منها على 8 أقراص صلبة بسعة إجمالية تبلغ 64 تيرابايت. الائتمان: MIT Haystack Observatory

الوحدات النمطية في طور الاحماء وهي في طريقها إلى "مكتبة" القرص ، حيث سيتم فهرستها وتجهيزها للمعالجة مع البيانات من 7 محطات EHT الأخرى. وصلت أخيرًا البيانات الأخيرة من ملاحظات EHT في أبريل 2017! الائتمان: MIT Haystack Observatory

غرفة تخزين بيانات VLBI مليئة بأقراص البيانات التي تم جمعها من محطات EHT الأخرى في معهد ماكس بلانك للفنون الراديوية في بون. ستتم إضافة بيانات القطب الجنوبي إلى مكتبة البيانات هذه الأسبوع المقبل ، مما يتيح بدء تحليل مجموعة بيانات EHT الكاملة اعتبارًا من عام 2017! الائتمان: هينو فالك

معلومة اضافية

رسالة مجلة الفيزياء الفلكية التي تصف هذه النتائج متاحة هنا. تمت قيادة هذه الورقة من قبل 33 عضوًا من مجموعة عمل العلوم متعددة الموجات EHT ، وتضم كمؤلفين مشاركين أعضاء في التعاونات التالية: تعاون تلسكوب أفق الحدث بالكامل ، تلسكوب فيرمي الكبير ، تعاون HESS ، تعاون MAGIC ، تعاون VERITAS وتعاون EAVN . منسقو مجموعة عمل العلوم متعددة الأطوال الموجية EHT هم سيرا ماركوف ، كازوهيرو هادا ، وداريل هاغارد ، الذين نسقوا أيضًا العمل على الورقة مع خوان كارلوس ألجابا وميسلاف بالوكوفيتش.

تشمل مرافق MWL الشريكة: شبكة VLBI الأوروبية (EVN) مصفوفة عالية الحساسية (HSA) VLBI استكشاف القياس الفلكي الراديوي (VERA) شبكة VLBI الكورية (KVN) شبكة VLBI لشرق آسيا / KVN و VERA Array (EAVN / KaVA) صفيف أساسي طويل جدًا ( VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) مقياس التداخل التلسكوب كبير جدًا أداة GRAVITY (VLTI / GRAVITY) مرصد نيل جيريلز السريع (Swift) تلسكوب هابل الفضائي (HST) مرصد شاندرا للأشعة السينية (شاندرا) مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (NuSTAR) عالية الإنتاجية مهمة التحليل الطيفي للأشعة السينية ومهمة الأشعة السينية متعددة المرآة (XMM-Newton) تلسكوب Fermi الفضائي ذو المساحة الكبيرة (Fermi-LAT) النظام المجسم عالي الطاقة (HESS) الرئيسي لتصوير جاما في الغلاف الجوي تلسكوبات Cherenkov (MAGIC) مجموعة تلسكوب التصوير الإشعاعي النشط للغاية نظام (فيريتاس).

تضمنت حملة 2017 عددًا كبيرًا من المراصد والتلسكوبات. في الأطوال الموجية الراديوية ، تضمنت: الشبكة الأوروبية طويلة جدًا لقياس التداخل (VLBI) (EVN) في 9 مايو 2017 ، مصفوفة الحساسية العالية (HSA) ، والتي تتضمن المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) وهوائي Effelsberg 100m والمحطات العشر من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) مصفوفة خط الأساس الطويلة جدًا (VLBA) في 15 و 16 و 20 مايو ، استكشاف VLBI لعلم الفلك الراديوي (VERA) على مدار 17 وقتًا مختلفًا في 2017 شبكة VLBI الكورية (KVN) على مدى سبع فترات بين مارس وديسمبر ، شبكة VLBI لشرق آسيا (EAVN) و KVN و VERA Array (KaVA) ، أكثر من 14 حقبة بين مارس ومايو 2017 ، VLBA في 5 مايو 2017 ، Global Millimeter-VLBI-Array (GMVA) في 30 مارس 2017 مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) صفيف المليمترات (SMA) كجزء من برنامج المراقبة المستمر. في الأطوال الموجية فوق البنفسجية (UV) ، اشتملت على مرصد Neil Gehrels Swift (Swift) مع ملاحظات متعددة بين 22 مارس و 20 أبريل 2017 وبأطوال موجية بصرية: Swift و Hubble Space Telescope في 7 و 12 و 17 أبريل 2017. ( تم استرداد بيانات هابل من أرشيف هابل لأنها كانت جزءًا من برنامج مراقبة مستقل.) في الأطوال الموجية للأشعة السينية ، اشتملت على مرصد شاندرا للأشعة السينية في 11 و 14 أبريل 2017 مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (نوستار) في أبريل 11 و 14 ، 2017 و Swift. في الأطوال الموجية لأشعة جاما ، اشتملت على Fermi من 22 مارس إلى 20 أبريل 2017 النظام المجسم عالي الطاقة (H.E.S) والتلسكوبات الرئيسية لتصوير غاما في الغلاف الجوي Cherenkov (MAGIC) ونظام مصفوفة تلسكوب التصوير الإشعاعي النشط للغاية (VERITAS).

مجموعة عمل EHT متعددة الأطوال الموجية (MWL) هي مجموعة من أعضاء EHT Collaboration والشركاء الخارجيين الذين يعملون معًا لضمان تغطية النطاق العريض MWL أثناء حملات EHT ، لزيادة المخرجات العلمية. يشمل تعاون EHT أكثر من 300 باحث من إفريقيا وآسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية والجنوبية. يعمل التعاون الدولي على التقاط أكثر صور الثقب الأسود تفصيلاً التي تم الحصول عليها من خلال إنشاء تلسكوب افتراضي بحجم الأرض. بدعم من الاستثمار الدولي الكبير ، يربط EHT التلسكوبات الحالية باستخدام أنظمة جديدة - مما يخلق أداة جديدة بشكل أساسي تتمتع بأعلى قوة حل زاوي تم تحقيقها حتى الآن.

تلسكوبات EHT الفردية هي: ALMA ، APEX ، تلسكوب IRAM بطول 30 مترًا ، تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل (JCMT) ، التلسكوب الكبير المليمتر (LMT) ، مصفوفة المقاييس الفرعية (SMA) ، تلسكوب المقاييس الفرعية (SMT) ، و تلسكوب القطب الجنوبي (SPT). انضم تلسكوب جرينلاند وتلسكوب قمة كيت و NOEMA إلى EHT بعد ملاحظات عام 2017.

مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ، وهي منشأة دولية لعلم الفلك ، هي شراكة بين المنظمة الأوروبية للبحوث الفلكية في نصف الكرة الجنوبي (ESO) ، ومؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) والمعاهد الوطنية للعلوم الطبيعية ( NINS) اليابانية بالتعاون مع جمهورية تشيلي. يتم تمويل ALMA من قبل ESO نيابة عن الدول الأعضاء فيها ، من قبل NSF بالتعاون مع المجلس الوطني للبحوث في كندا (NRC) ووزارة العلوم والتكنولوجيا (MOST) ومن قبل NINS بالتعاون مع Academia Sinica (AS) في تايوان والمعهد الكوري لعلوم الفضاء والفلك (KASI).

يتولى مرصد علم الفلك الراديوي الوطني (NRAO) إدارة إنشاءات وعمليات ALMA نيابة عن الدول الأعضاء فيها ، وتديره Associated Universities، Inc. (AUI) نيابة عن أمريكا الشمالية والمرصد الفلكي الوطني لليابان (NAOJ) ) نيابة عن شرق آسيا. يوفر مرصد ALMA المشترك (JAO) القيادة الموحدة والإدارة لبناء وتشغيل وتشغيل ALMA.


الصور التاريخية الأولى لعرض الثقب الأسود كان أينشتاين على حق (مرة أخرى)

تظهر العبقرية الشاهقة لألبرت أينشتاين مرة أخرى.

ال أول صور للثقب الأسودقال الباحثون إن مشروع تلسكوب إيفنت هورايزون (EHT) الذي كشف النقاب عنه اليوم (10 أبريل) ، يعزز نظرية النسبية العامة لآينشتاين منذ قرن من الزمان.

قال عضو فريق EHT أفيري برودريك ، من جامعة واترلو ومعهد بيريميتر للفيزياء النظرية في كندا ، خلال مؤتمر صحفي اليوم في نادي الصحافة الوطني في واشنطن العاصمة

النسبية العامة يصف الجاذبية كنتيجة لالتواء الزمكان. تخلق الأجسام الضخمة نوعًا من الانبعاج أو البئر في النسيج الكوني ، والتي تسقط فيها الأجسام العابرة لأنها تتبع خطوط منحنية (ليس نتيجة بعض القوة الغامضة على مسافة ، والتي كانت وجهة النظر السائدة قبل أن يأتي أينشتاين) .

تقدم النسبية العامة تنبؤات محددة حول كيفية عمل هذا الالتواء. على سبيل المثال ، النظرية تفترض ذلك الثقوب السوداء موجودة ، وأن كل من وحوش الجاذبية هذه لها أفق حدث و [مدش] نقطة اللاعودة التي لا يمكن لأي شيء ، ولا حتى الضوء ، الهروب بعدها. علاوة على ذلك ، يجب أن يكون أفق الحدث دائريًا تقريبًا وبحجم يمكن التنبؤ به ، والذي يعتمد على كتلة الثقب الأسود.

وهذا بالضبط ما نراه في صور EHT التي تم الكشف عنها حديثًا ، والتي تُظهر صورة ظلية للثقب الأسود الهائل في قلب M87 ، وهي مجرة ​​إهليلجية عملاقة تقع على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.

قال بروديريك: "الظل موجود ، وهو دائري تقريبًا ، والكتلة المستنتجة تتطابق مع التقديرات بسبب ديناميكيات النجوم على بعد 100000 مرة".

بالمناسبة ، تلك الكتلة تساوي 6.5 مليار ضعف كتلة شمس الأرض. هذا ضخم حتى بمعايير الثقوب السوداء الفائقة للمقارنة ، فإن الكتلة العملاقة الموجودة في قلب مجرتنا درب التبانة تزن فقط 4.3 مليون كتلة شمسية.

كما لاحظ بروديريك ، ليس هذا هو الاختبار الأول الذي اجتازت فيه النسبية العامة النظرية التي نجت من العديد من التحديات على مدى المائة عام الماضية.

على سبيل المثال ، تتنبأ النسبية العامة بأن الأجسام الضخمة والمتسارعة تولد تموجات في الزمكان تسمى موجات الجاذبية. في عام 2015 ، كانت موجات الجاذبية أكده مرصد موجات الجاذبية بالليزر للتداخل المباشر (LIGO) ، الذي اكتشف التموجات الناتجة عن الاندماج بين ثقبين أسودين. (لم تكن هذه الثقوب السوداء من النوع الهائل معًا ، فقد احتوت على بضع عشرات من الكتل الشمسية).

لذا ، فليس من المفاجئ أن يكون أينشتاين محقًا بشأن آفاق الحدث أيضًا. قال أعضاء فريق EHT إن التأكيد على أن النسبية العامة موجودة في عالم لم يتم دراسته حتى الآن له قيمة كبيرة.

قال مدير EHT ، Sheperd Doeleman ، من جامعة هارفارد ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، خلال مؤتمر صحفي اليوم ، إن عمل EHT "قد تحقق من نظريات أينشتاين عن الجاذبية في هذا المختبر الأكثر تطرفًا".


تحديث حالة EHT ، 1 مايو 2018

يُطلق على تقنية قياس التداخل طويل جدًا (VLBI) ، وهي التقنية المستخدمة من قبل EHT لإنشاء طبق افتراضي بحجم الأرض ، "أقصى درجات الإشباع المتأخر" بين علماء الفلك. يتم التقاط موجات الراديو من حافة ثقب أسود فائق الكتلة باستخدام أطباق من جميع أنحاء العالم والإشارات المخزنة على بنوك محركات الأقراص الثابتة. فقط بعد تجميع هذه الأقراص معًا ، ودمج الإشارات المخزنة بشكل صحيح ، يمكننا تحقيق قوة مكبرة مكافئة للتلسكوب الذي يمتد على المسافة بين أطباق الراديو المشاركة. من المحبط لعلماء EHT (وغيرهم!) ، أن هذه العملية تستغرق وقتًا.

على سبيل المثال ، بينما كان لدى EHT بيانات لعدة أشهر من معظم الأطباق التي استخدمناها في عام 2017 ، وصلت الأقراص من القطب الجنوبي فقط في منتصف ديسمبر 2017 ، ومنذ ذلك الحين تم دمجها بشكل صحيح مع البيانات من التلسكوبات الأخرى. لذلك كان هناك انتظار طويل لا مفر منه لتجميع مجموعة البيانات الكاملة لأحد أهدافنا الأساسية فائقة الكتلة للثقب الأسود: Sgr A * في مركز مجرة ​​درب التبانة.

بصرف النظر عن هذا التأخير اللوجستي ، أمضى فريق EHT عدة أشهر في دراسة البيانات المجمعة أولاً للتأكد من أن جميع الآثار الضارة التي يمكن أن تؤدي إلى تدهور صورة أفق الحدث مفهومة تمامًا. تشمل هذه التأثيرات الاضطرابات في الغلاف الجوي للأرض بالإضافة إلى الضوضاء العشوائية والإشارات الزائفة المضافة بواسطة أجهزتنا الخاصة. للقيام بذلك ، نستخدم ملاحظات EHT للكوازارات الساطعة (مصادر كونية أكثر بعدًا وأكثر إشراقًا تم رصدها جنبًا إلى جنب مع أهدافنا الرئيسية: Sgr A * والثقب الأسود الأكثر ضخامة في المجرة M 87) لمعايرة المصفوفة. هذه هي المصادر التي لها بنية معروفة - أو مظهر في السماء - لذلك يمكن لعلماء الفلك تقدير التأثيرات الآلية والتعويض عنها أثناء قيامهم بتحليل وإنشاء الصور من البيانات الأولية.

يستخدم علماء EHT البيانات من أجهزة المعايرة هذه لتحسين تقنيات معالجة البيانات المجمعة في الصور. طورت فرق مستقلة داخل EHT خوارزميات جديدة لتحويل بيانات VLBI الخام إلى خرائط للانبعاثات الراديوية في السماء. باستخدام بيانات EHT على الكوازارات لاختبار هذه الأساليب الجديدة ، تنتج جميع الفرق الآن صورًا متشابهة جدًا ، مما يمنحنا الثقة في أن الأدوات التي تم تطويرها خلال العام الماضي قوية بما يكفي لتطبيقها على الثقوب السوداء Sgr A * و M 87. كبيرة بما يكفي حتى نتمكن من رؤية "الصور الظلية" لآفاق الحدث الخاصة بهم.

على الرغم من أن تعاوننا في EHT قد نما ليشمل الآن أكثر من 200 عضو ، فقد انشغل الكثير منا مؤخرًا بالتخطيط وتنفيذ عمليات رصد جديدة هذا الشهر. نظرًا لأنه يمكننا المراقبة مرة واحدة فقط في السنة ، خلال فترة الطقس الجيد في كل من مواقع نصف الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي ، يتعين على الكثير منا تحويل انتباهنا إلى التخطيط للعمليات العالمية. أعادت EHT رصد Sgr A * و M 87 في أبريل باستخدام مصفوفة تضم تلسكوبًا في جرينلاند لأول مرة والتقطت ضعف كمية البيانات المسجلة في عام 2017. هذه الملاحظات الجديدة ، مع EHT المحسّن بشكل كبير ، ستسمح لنا لدراسة التغييرات في مصادر الثقب الأسود المستهدفة ، وكذلك تأكيد أي نتائج من بيانات عام 2017.

منذ البداية ، تم تصميم EHT كمشروع طويل الأجل سيستمر في مراقبة الثقوب السوداء وتحسين المصفوفة العالمية على مدار سنوات عديدة. على عكس الاندماجات المذهلة للثقب الأسود التي اكتشفها LIGO (مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية) ، وهي أحداث تنتهي في أجزاء من الثانية ، يمكن دراسة أهداف EHT إلى أجل غير مسمى. نخطط لمراقبة Sgr A * و M 87 كل عام باستخدام EHT محسّن ، لأن تحقيق الأهداف العلمية للمشروع قد يتطلب بيانات من حملات سنوية متعددة. للقيام بذلك ، قمنا خلال العام الماضي ببناء إطار عمل قوي يسمح لعلماء EHT ، من أكثر من 12 دولة و 30 معهدًا ، بالعمل معًا على الأجهزة والمراقبة والنظرية والمحاكاة.

مع بدء فريق EHT في تحليل بيانات عام 2017 على Sgr A * و M 87 خلال الأشهر المقبلة ، ستبدأ الصور الأولية في الظهور ، وسيتم إجراء عمليات البحث عن تواقيع المواد التي تدور حول الثقوب السوداء. إنه أكثر أوقات المشروع إثارة. سنكون على يقين من مشاركة ما نجده بعد أن وضعنا البيانات وأساليب التحليل من خلال اختبارات صارمة لإقناع أنفسنا وزملاء علم الفلك المستقلين بما تخبرنا به هذه الملاحظات التي تحدد الأفق.

شيب دويلمان
مدير EHT

يشرح فيلم الرسوم المتحركة القصير هذا بعض التفاصيل الدقيقة وراء هدفنا الطموح المتمثل في تصوير ثقب أسود باستخدام تلسكوب أفق الحدث. الرسوم المتحركة: كريس جونز ، سيناريو: مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، السرد: أليكس هانسون التمويل: مؤسسة العلوم الوطنية.

هل هناك أي تحديث حول مدى توفر صور Event Horizon Telescope؟ - الفلك

يعتقد العلماء أنهم على وشك الحصول على أول صورة لثقب أسود.

لقد بنوا تلسكوبًا بحجم الأرض ومثلًا عن طريق ربط مجموعة كبيرة من أجهزة استقبال الراديو - من القطب الجنوبي ، إلى هاواي ، إلى الأمريكتين وأوروبا.

هناك تفاؤل بأن الملاحظات التي سيتم إجراؤها خلال الفترة من 5 إلى 14 أبريل يمكن أن تحقق أخيرًا الجائزة التي طال انتظارها.

في مرمى البصر لما يسمى & quotEVent Horizon Telescope & quot ، سيكون الثقب الأسود الوحش في مركز مجرتنا.

إعلانات جوجل

رد: Event Horizon Telescope جاهز لتصوير الثقب الأسود

#2 بواسطة newolder & raquo 17 فبراير 2017 2:18 مساءً

رد: Event Horizon Telescope جاهز لتصوير الثقب الأسود

#3 بواسطة ديفيد ماك سي & raquo 18 فبراير 2017 الساعة 11:44 صباحًا

لا يمكنني العثور على رابط ، لكنني متأكد تمامًا من أن صورة من هذا النوع تم التقاطها منذ سنوات ، على الرغم من أنها لم تكن لـ Sagittarius A * ، ولكن لثقب أسود نجمي أكثر محلية.

تحرير: من ناحية أخرى ، ربما كانت مجرد محاكاة.

ديفيد ماك سي اسم: ديفيد ماكولوتش المشاركات: 14913 سن: 67
دولة: المتحدة Kigdom

رد: Event Horizon Telescope جاهز لتصوير الثقب الأسود

#4 بواسطة newolder & raquo 05 أبريل 2017 8:52 مساءً

بدأت الحملة لالتقاط أول صورة لثقب أسود.

من اليوم (5 أبريل) حتى 14 أبريل ، سيستخدم علماء الفلك نظامًا من التلسكوبات الراديوية حول العالم للنظر في الثقب الأسود العملاق في مركز مجرة ​​درب التبانة ، وهو عملاق يسمى القوس A * (Sgr A *) يبلغ 4 ملايين. مرات أكبر من الشمس.
.
على الرغم من أن حملة المراقبة الحالية ستنتهي قريبًا ، إلا أن علماء الفلك سيستغرقون بعض الوقت لتجميع الصور معًا. بالنسبة للمبتدئين ، سيتم جمع الكثير من المعلومات بواسطة التلسكوبات المشاركة في جميع أنحاء العالم بحيث يتم نقلها فعليًا ، بدلاً من نقلها ، إلى منشأة المعالجة المركزية في مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

بعد ذلك ، يجب معايرة البيانات لمراعاة اختلاف الطقس والغلاف الجوي والظروف الأخرى في المواقع المختلفة. قال أعضاء فريق EHT إنه من المرجح أن يتم نشر النتائج الأولى للحملة في العام المقبل.


تعمل المراصد في جميع أنحاء العالم معًا كـ "تلسكوب افتراضي" ، وتنتج أول صور مباشرة للثقب الأسود

تم تصميم Event Horizon Telescope (EHT) - وهو عبارة عن مجموعة على مستوى الكوكب من ثمانية تلسكوبات راديوية أرضية تم إنشاؤها من خلال التعاون الدولي - لالتقاط صور للثقب الأسود. في مؤتمرات صحفية منسقة في جميع أنحاء العالم ، كشف باحثو EHT أنهم نجحوا ، حيث كشفوا النقاب عن أول دليل مرئي مباشر للثقب الأسود الهائل في مركز Messier 87 وظلها. الائتمان: تعاون EHT

التقط فريق دولي من أكثر من 200 عالم فلك ، بما في ذلك علماء من مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أول صور مباشرة لثقب أسود. لقد أنجزوا هذا الإنجاز الرائع من خلال تنسيق قوة ثمانية مراصد راديو رئيسية في أربع قارات ، للعمل معًا كتلسكوب افتراضي بحجم الأرض.

في سلسلة أوراق بحثية نشرت اليوم في عدد خاص من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية، كشف الفريق عن أربع صور للثقب الأسود الهائل في قلب Messier 87 ، أو M87 ، وهي مجرة ​​داخل مجموعة مجرات العذراء ، على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.

تُظهر الصور الأربع منطقة مركزية مظلمة محاطة بحلقة من الضوء تبدو غير متوازنة - أكثر إشراقًا في أحد الجانبين من الجانب الآخر.

تنبأ ألبرت أينشتاين ، في نظريته عن النسبية العامة ، بوجود ثقوب سوداء ، في شكل مناطق مضغوطة لا متناهية في الفضاء ، حيث الجاذبية شديدة للغاية بحيث لا يمكن لأي شيء ، ولا حتى الضوء ، الهروب من الداخل. بحكم التعريف ، الثقوب السوداء غير مرئية. ولكن إذا كان الثقب الأسود محاطًا بمواد تصدر الضوء مثل البلازما ، فإن معادلات أينشتاين تتنبأ بأن بعض هذه المواد يجب أن تخلق "ظلًا" أو مخططًا للثقب الأسود وحدوده ، والمعروف أيضًا باسم أفق الحدث.

استنادًا إلى الصور الجديدة لـ M87 ، يعتقد العلماء أنهم يرون ظل ثقب أسود لأول مرة ، على شكل المنطقة المظلمة في وسط كل صورة.

تتنبأ النسبية بأن مجال الجاذبية الهائل سيسبب انحناء الضوء حول الثقب الأسود ، مكونًا حلقة ساطعة حول صورته الظلية ، كما سيتسبب أيضًا في دوران المواد المحيطة حول الجسم بسرعة تقترب من سرعة الضوء. تقدم الحلقة الساطعة غير المتوازنة في الصور الجديدة تأكيدًا مرئيًا لهذه التأثيرات: تبدو المادة التي تتجه نحو نقطة الأفضلية لدينا بينما تدور حولها أكثر إشراقًا من الجانب الآخر.

من هذه الصور ، توصل المنظرون والمصممون في الفريق إلى أن حجم الثقب الأسود أكبر بنحو 6.5 مليار مرة من كتلة شمسنا. تشير الاختلافات الطفيفة بين كل صورة من الصور الأربع إلى أن المادة تدور حول الثقب الأسود بسرعة البرق.

يقول جيفري كرو ، عالم أبحاث في مرصد Haystack: "هذا الثقب الأسود أكبر بكثير من مدار نبتون ، ويستغرق نبتون 200 عام ليدور حول الشمس". "نظرًا لكون الثقب الأسود M87 ضخمًا للغاية ، فإن كوكبًا يدور حوله في غضون أسبوع وسيسافر بسرعة تقترب من سرعة الضوء."

يقول فينسينت فيش ، عالم أبحاث في مرصد Haystack: "يميل الناس إلى النظر إلى السماء على أنها شيء ثابت ، وأن الأشياء لا تتغير في السماء ، أو إذا حدث ذلك ، فهي على نطاقات زمنية أطول من عمر الإنسان". "ولكن ما نجده في M87 هو ، في التفاصيل الدقيقة للغاية التي لدينا ، تتغير الكائنات وفقًا لمقياس الوقت. في المستقبل ، ربما يمكننا إنتاج أفلام من هذه المصادر. اليوم نرى إطارات البداية."

تقول ماريا زوبر ، نائبة رئيس معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأبحاث و E.A.: "هذه الصور الجديدة الرائعة للثقب الأسود M87 تثبت أن أينشتاين كان على حق مرة أخرى". جريسوولد أستاذ الجيوفيزياء في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب. "تم تمكين هذا الاكتشاف من خلال التقدم في الأنظمة الرقمية التي برع فيها مهندسو Haystack منذ فترة طويلة."

تم التقاط الصور بواسطة Event Horizon Telescope ، أو EHT ، وهي مجموعة على مستوى الكوكب تتألف من ثمانية تلسكوبات لاسلكية ، كل منها في بيئة بعيدة وعالية الارتفاع ، بما في ذلك قمم جبال هاواي وسييرا نيفادا الإسبانية والصحراء التشيلية والقطب الجنوبي. طبقة جليدية.

في أي يوم ، يعمل كل تلسكوب بشكل مستقل ، ويراقب الأجسام الفيزيائية الفلكية التي تنبعث منها موجات راديو خافتة. ومع ذلك ، فإن الثقب الأسود أصغر حجمًا وأغمق من أي مصدر راديو آخر في السماء. لرؤيتها بوضوح ، يحتاج علماء الفلك إلى استخدام أطوال موجية قصيرة جدًا - في هذه الحالة ، 1.3 ملم - يمكنها قطع غيوم المواد بين الثقب الأسود والأرض.

يتطلب صنع صورة للثقب الأسود أيضًا تكبيرًا ، أو "دقة زاوية" ، يعادل قراءة نص على هاتف في نيويورك من مقهى على الرصيف في باريس. تزداد الدقة الزاوية للتلسكوب مع حجم طبق الاستقبال الخاص به. ومع ذلك ، فحتى أكبر التلسكوبات الراديوية على الأرض ليست كبيرة بما يكفي لرؤية ثقب أسود.

ولكن عندما تتم مزامنة عدة تلسكوبات راديوية ، مفصولة بمسافات كبيرة جدًا ، وتركز على مصدر واحد في السماء ، يمكن أن تعمل كطبق راديو واحد كبير جدًا ، من خلال تقنية تُعرف باسم قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا ، أو VLBI. نتيجة لذلك ، يمكن تحسين دقة الزوايا المجمعة بشكل كبير.

بالنسبة لـ EHT ، تلخصت التلسكوبات الثمانية المشاركة في طبق راديو افتراضي بحجم الأرض ، مع القدرة على حل كائن حتى 20 ميكرو ثانية قوسية - حوالي 3 ملايين مرة أكثر وضوحًا من الرؤية 20/20. بالمصادفة السعيدة ، يتعلق الأمر بالدقة المطلوبة لرؤية الثقب الأسود ، وفقًا لمعادلات أينشتاين.

يقول Crew ، الرئيس المشارك لمجموعة عمل ارتباط EHT وفريق ALMA Observatory VLBI: "كانت الطبيعة لطيفة معنا ، وقدمت لنا شيئًا كبيرًا بما يكفي لرؤيته باستخدام أحدث المعدات والتقنيات".

في 5 أبريل 2017 ، بدأت EHT في مراقبة M87. بعد استشارة العديد من تنبؤات الطقس ، حدد علماء الفلك أربع ليالٍ من شأنها أن توفر ظروفًا واضحة لجميع المراصد الثمانية - وهي فرصة نادرة ، يمكنهم خلالها العمل كطبق جماعي واحد لمراقبة الثقب الأسود.

في علم الفلك الراديوي ، تكتشف التلسكوبات موجات الراديو ، عند الترددات التي تسجل الفوتونات الواردة كموجة ، بسعة وطور يتم قياسهما كجهد كهربائي. كما لاحظوا M87 ، أخذ كل تلسكوب تدفقات من البيانات في شكل الفولتية ، ممثلة بأرقام رقمية.

يقف الفريق الأساسي لعلماء Haystack الذين عملوا في مشروع EHT أمام عامل الربط في مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. الائتمان: بريس فيكمارك

يقول كرو: "نحن نسجل كميات كبيرة من البيانات — بيتابايت من البيانات لكل محطة.

في المجموع ، استوعب كل تلسكوب حوالي بيتابايت واحد من البيانات ، أي ما يعادل مليون جيجابايت. سجلت كل محطة هذا التدفق الهائل على عدة وحدات Mark6 - مسجلات بيانات فائقة السرعة تم تطويرها في الأصل في مرصد Haystack.

بعد انتهاء عملية المراقبة ، قام الباحثون في كل محطة بتعبئة مجموعة الأقراص الصلبة ونقلهم عبر FedEx إلى مرصد Haystack ، في ماساتشوستس ، ومعهد Max Planck لعلم الفلك الراديوي ، في ألمانيا. (كان النقل الجوي أسرع بكثير من نقل البيانات إلكترونيًا.) في كلا الموقعين ، تم إعادة تشغيل البيانات في حاسوب عملاق متخصص للغاية يُسمى الارتباط ، والذي عالج البيانات دفقين في وقت واحد.

نظرًا لأن كل تلسكوب يحتل موقعًا مختلفًا على طبق الراديو الافتراضي الخاص بـ EHT ، فإن له رؤية مختلفة قليلاً للشيء محل الاهتمام — في هذه الحالة ، M87. قد تشفر البيانات التي يتم تلقيها بواسطة تلسكوبين منفصلين إشارة مماثلة للثقب الأسود ولكنها تحتوي أيضًا على ضوضاء خاصة بالتلسكوبات المعنية.

يصطف الرابط البيانات من كل زوج محتمل من تلسكوبات EHT الثمانية. من خلال هذه المقارنات ، فإنه يتخلص رياضيا من الضوضاء ويلتقط إشارة الثقب الأسود. يتم تثبيت ساعات ذرية عالية الدقة في كل تلسكوب على البيانات الواردة بطابع زمني ، مما يتيح للمحللين مطابقة تدفقات البيانات بعد وقوعها.

يقول كولين لونسديل ، مدير Haystack ونائب رئيس مجلس إدارة EHT: "يعد الترتيب الدقيق لتدفقات البيانات وحساب جميع أنواع الاضطرابات الدقيقة في التوقيت أحد الأشياء التي يتخصص فيها Haystack".

بدأت الفرق في كل من Haystack و Max Planck بعد ذلك العملية المضنية لـ "ربط" البيانات ، وتحديد مجموعة من المشاكل في التلسكوبات المختلفة ، وإصلاحها ، وإعادة تشغيل الارتباط ، حتى يمكن التحقق من البيانات بدقة. عندها فقط تم إصدار البيانات إلى أربع فرق منفصلة حول العالم ، كل منها مهمته إنشاء صورة من البيانات باستخدام تقنيات مستقلة.

"كان الأسبوع الثاني من شهر يونيو ، وأتذكر أنني لم أنم في الليلة التي سبقت نشر البيانات ، للتأكد من أنني كنت على استعداد" ، كما يقول كازونوري أكياما ، الرئيس المشارك لمجموعة التصوير EHT وباحث ما بعد الدكتوراة الذي يعمل في كومة قش.

اختبرت جميع فرق التصوير الأربعة خوارزمياتهم مسبقًا على أجسام فيزيائية فلكية أخرى ، مع التأكد من أن تقنياتهم ستنتج تمثيلًا مرئيًا دقيقًا لبيانات الراديو. عندما تم إصدار الملفات ، قام أكياما وزملاؤه على الفور بتشغيل البيانات من خلال الخوارزميات الخاصة بكل منهم. الأهم من ذلك ، أن كل فريق فعل ذلك بشكل مستقل عن الآخرين ، لتجنب أي تحيز جماعي في النتائج.

يتذكر أكياما "الصورة الأولى التي أنتجتها مجموعتنا كانت فوضوية بعض الشيء ، لكننا رأينا هذا الانبعاث الذي يشبه الحلقة ، وكنت متحمسًا للغاية في تلك اللحظة". "لكن في الوقت نفسه كنت قلقًا من أنني ربما كنت الشخص الوحيد الذي حصل على صورة الثقب الأسود تلك."

كان قلقه قصير الأمد. بعد ذلك بوقت قصير ، اجتمعت جميع الفرق الأربعة في مبادرة الثقب الأسود في جامعة هارفارد لمقارنة الصور ، ووجدوا ، مع بعض الارتياح والكثير من الهتاف والتصفيق ، أنهم أنتجوا جميعًا نفس البنية غير المتوازنة التي تشبه الحلقة ، وهي أول صور مباشرة لـ ثقب أسود.

يقول كرو: "كانت هناك طرق للعثور على توقيعات الثقوب السوداء في علم الفلك ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يلتقط فيها أي شخص صورة واحدة". "هذه لحظة فاصلة".

تم تصور فكرة EHT في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بواسطة Sheperd Doeleman Ph.D. 95 ، الذي كان يقود برنامج VLBI الرائد في مرصد Haystack ويدير الآن مشروع EHT كعالم فلك في مركز Harvard-Smithsonian للفيزياء الفلكية. في ذلك الوقت ، كان مهندسو Haystack يطورون النهايات الخلفية الرقمية ، والمسجلات ، والرابط الذي يمكنه معالجة تدفق البيانات الهائل الذي ستتلقاه مجموعة من التلسكوبات المتباينة.

يقول لونسديل: "إن مفهوم تصوير الثقب الأسود موجود منذ عقود". "ولكن تطوير الأنظمة الرقمية الحديثة هو ما جعل الناس يفكرون في علم الفلك الراديوي كطريقة فعلية للقيام بذلك. تم بناء المزيد من التلسكوبات على قمم الجبال ، وجاء الإدراك تدريجيًا على طول ذلك ، مهلا ، [تصوير ثقب أسود] ليس مجنونًا تمامًا ".

في عام 2007 ، وضع فريق Doeleman مفهوم EHT على المحك ، وقام بتثبيت مسجلات Haystack على ثلاثة تلسكوبات راديوية متناثرة على نطاق واسع وتوجيهها معًا إلى Sagittarius A * ، الثقب الأسود في مركز مجرتنا.

يتذكر فيش ، الرئيس المشارك لمجموعة عمل العمليات العلمية EHT: "لم يكن لدينا ما يكفي من الأطباق لصنع صورة". "لكن يمكننا أن نرى أن هناك شيئًا ما بالمقاس المناسب."

اليوم ، نمت EHT إلى مجموعة من 11 مرصدًا: ALMA ، APEX ، تلسكوب جرينلاند ، تلسكوب IRAM بطول 30 مترًا ، مرصد IRAM NOEMA ، تلسكوب Kitt Peak ، تلسكوب James Clerk Maxwell ، تلسكوب المليمتر الكبير ألفونسو سيرانو ، و مصفوفة المقاييس الجزئية ، و التلسكوب الجزئي ، و تلسكوب القطب الجنوبي.

شارك في تنسيق الملاحظات والتحليل أكثر من 200 عالم من جميع أنحاء العالم يشكلون تعاون EHT ، مع 13 مؤسسة رئيسية ، بما في ذلك مرصد Haystack. تم توفير التمويل الرئيسي من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم ، ومجلس البحوث الأوروبي ، ووكالات التمويل في شرق آسيا ، بما في ذلك الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم. التلسكوبات التي ساهمت في هذه النتيجة هي ALMA ، APEX ، تلسكوب IRAM بطول 30 مترًا ، تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل ، تلسكوب المليمتر الكبير ألفونسو سيرانو ، مصفوفة المقاييس الفرعية ، تلسكوب المقاييس الفرعية ، وتلسكوب القطب الجنوبي.

More observatories are scheduled to join the EHT array, to sharpen the image of M87 as well as attempt to see through the dense material that lies between Earth and the center of our own galaxy, to the heart of Sagittarius A*.

"We've demonstrated that the EHT is the observatory to see a black hole on an event horizon scale," Akiyama says. "This is the dawn of a new era of black hole astrophysics."


Event Horizon Telescope Finds Bent Jet Near Black Hole

By: Camille M. Carlisle April 7, 2020 0

Get Articles like this sent to your inbox

Observations from the worldwide network of radio telescopes show the fire hose of plasma shooting from a distant galaxy does something strange near its source.

3C 279 is a paragon of quasars. This brilliant beacon is a black hole–powered glare at the center of a distant galaxy in Virgo, complete with a jet shooting right at us from the black hole. Astronomers call such down-the-barrel quasars blazars, and they’re the brightest quasars of the bunch.

Being the blazar archetype, 3C 279 has often been a target for observations. Astronomers are familiar with its flickering and epically long jet, which stretches thousands of light-years long. But Event Horizon Telescope scientists have discovered that, deep in the quasar’s heart, there’s something weird going on.

The EHT team used 3C 279 as a calibration source for its 2017 campaign to image the shadow of a black hole. The researchers observed the blazar on four separate days over a week, using eight radio telescopes at six stations spread across the world, from Antarctica to Arizona. By combining these antennas’ data together with a technique called very long baseline interferometry, astronomers were able to build images akin to those they would see if they had a radio telescope the size of Earth.

The resulting images are our most detailed look deep into the blazar’s core, coming less than half a light-year from the black hole itself. We’re converging on the jet’s origin. And here’s where the team found something strange: The jet appears to change direction.

This sequence of zooms shows what the jet shooting from 3C 279 looks like at different scales. Each scale comes from a different set of radio telescopes working at a particular wavelength: 7 mm (Very Long Baseline Array), 3 mm (Global Millimeter VLBI Array), and 1.3 mm (Event Horizon Telescope). The EHT image shows two components to the jet: one that points the same direction as the jet does farther out (bottom), and another that mysteriously points at right angles to the rest of the jet.
J.-Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar program, and the EHT Collaboration

One section of the jet points down in the image, the same direction as the jet does farther out. But the other one — the one closer to the black hole — is perpendicular to it.

Now I admit, the image above looks like an out-of-focus shot of two blobs. It’s the motions within the blobs that are fascinating. Each blob consists of at least three compact, bright regions, all moving with respect to each other. As you’d expect, the regions in the lower blob all travel in the same direction, aligned with the jet’s motion farther away — it’s a dependable outward flow.

But the regions in the blob at right angles don’t do any such thing. That part of the jet seems to be bent, as though the plasma stream contorts as it tries to escape from the black hole’s neighborhood.

This diagram shows the motions (red arrows) of six bright components in 3C 279's jet, measured with respect to one of the the six (C0-0, top right). The perpendicular jet feature is C0 the downward jet feature is C1. All of C1's components are moving the same direction. Choosing different points to use as the frame of reference doesn't fix the discrepancy.
J.-Y. Kim et al. / علم الفلك والفيزياء الفلكية 2020

Astronomers have seen bent jets emanating from other quasars. They’ve even seen signs of this same twisting in 3C 279 in previous observations, albeit not with this resolution. But finding such a dramatic turn so close to the black hole still surprised them. “This is like finding a very different shape by opening the smallest Matryoshka doll,” analysis leader Jae-Young Kim (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Germany) said in a press release.

Various causes could explain the bend. Perhaps the black hole drags spacetime around itself as it spins and twists the base of the jet. Perhaps the jet rotates internally, which could create the same signal. Perhaps large-scale reconfigurations of the surrounding magnetic field create a knotty structure that isn’t as bent as it appears. Whatever it is, it’s intriguing.


Event Horizon Telescope Finds Bent Jet Near Black Hole

By: Camille M. Carlisle April 7, 2020 0

Get Articles like this sent to your inbox

Observations from the worldwide network of radio telescopes show the fire hose of plasma shooting from a distant galaxy does something strange near its source.

3C 279 is a paragon of quasars. This brilliant beacon is a black hole–powered glare at the center of a distant galaxy in Virgo, complete with a jet shooting right at us from the black hole. Astronomers call such down-the-barrel quasars blazars, and they’re the brightest quasars of the bunch.

Being the blazar archetype, 3C 279 has often been a target for observations. Astronomers are familiar with its flickering and epically long jet, which stretches thousands of light-years long. But Event Horizon Telescope scientists have discovered that, deep in the quasar’s heart, there’s something weird going on.

The EHT team used 3C 279 as a calibration source for its 2017 campaign to image the shadow of a black hole. The researchers observed the blazar on four separate days over a week, using eight radio telescopes at six stations spread across the world, from Antarctica to Arizona. By combining these antennas’ data together with a technique called very long baseline interferometry, astronomers were able to build images akin to those they would see if they had a radio telescope the size of Earth.

The resulting images are our most detailed look deep into the blazar’s core, coming less than half a light-year from the black hole itself. We’re converging on the jet’s origin. And here’s where the team found something strange: The jet appears to change direction.

This sequence of zooms shows what the jet shooting from 3C 279 looks like at different scales. Each scale comes from a different set of radio telescopes working at a particular wavelength: 7 mm (Very Long Baseline Array), 3 mm (Global Millimeter VLBI Array), and 1.3 mm (Event Horizon Telescope). The EHT image shows two components to the jet: one that points the same direction as the jet does farther out (bottom), and another that mysteriously points at right angles to the rest of the jet.
J.-Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar program, and the EHT Collaboration

One section of the jet points down in the image, the same direction as the jet does farther out. But the other one — the one closer to the black hole — is perpendicular to it.

Now I admit, the image above looks like an out-of-focus shot of two blobs. It’s the motions within the blobs that are fascinating. Each blob consists of at least three compact, bright regions, all moving with respect to each other. As you’d expect, the regions in the lower blob all travel in the same direction, aligned with the jet’s motion farther away — it’s a dependable outward flow.

But the regions in the blob at right angles don’t do any such thing. That part of the jet seems to be bent, as though the plasma stream contorts as it tries to escape from the black hole’s neighborhood.

This diagram shows the motions (red arrows) of six bright components in 3C 279's jet, measured with respect to one of the the six (C0-0, top right). The perpendicular jet feature is C0 the downward jet feature is C1. All of C1's components are moving the same direction. Choosing different points to use as the frame of reference doesn't fix the discrepancy.
J.-Y. Kim et al. / علم الفلك والفيزياء الفلكية 2020

Astronomers have seen bent jets emanating from other quasars. They’ve even seen signs of this same twisting in 3C 279 in previous observations, albeit not with this resolution. But finding such a dramatic turn so close to the black hole still surprised them. “This is like finding a very different shape by opening the smallest Matryoshka doll,” analysis leader Jae-Young Kim (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Germany) said in a press release.

Various causes could explain the bend. Perhaps the black hole drags spacetime around itself as it spins and twists the base of the jet. Perhaps the jet rotates internally, which could create the same signal. Perhaps large-scale reconfigurations of the surrounding magnetic field create a knotty structure that isn’t as bent as it appears. Whatever it is, it’s intriguing.


Telescopes unite in unprecedented observations of famous black hole

In 2017, three observatories managed by the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian participated in the largest simultaneous observing campaign ever undertaken on a supermassive black hole with jets data from their observations are being released

Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

In April 2019, scientists released the first image of a black hole in galaxy M87 using the Event Horizon Telescope (EHT). However, that remarkable achievement was just the beginning of the science story to be told.

Data from 19 observatories released today promise to give unparalleled insight into this black hole and the system it powers, and to improve tests of Einstein's General Theory of Relativity.

"We knew that the first direct image of a black hole would be groundbreaking," says Kazuhiro Hada of the National Astronomical Observatory of Japan, a co-author of a new study published in رسائل مجلة الفيزياء الفلكية that describes the large set of data. "But to get the most out of this remarkable image, we need to know everything we can about the black hole's behavior at that time by observing over the entire electromagnetic spectrum."

The immense gravitational pull of a supermassive black hole can power jets of particles that travel at almost the speed of light across vast distances. M87's jets produce light spanning the entire electromagnetic spectrum, from radio waves to visible light to gamma rays. This pattern is different for each black hole. Identifying this pattern gives crucial insight into a black hole's properties--for example, its spin and energy output--but is a challenge because the pattern changes with time.

Scientists compensated for this variability by coordinating observations with many of the world's most powerful telescopes on the ground and in space, collecting light from across the spectrum. These 2017 observations were the largest simultaneous observing campaign ever undertaken on a supermassive black hole with jets.

Three observatories managed by the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian participated in the landmark campaign: the Submillimeter Array (SMA) in Hilo, Hawaii the space-based Chandra X-ray Observatory and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) in southern Arizona.

Beginning with the EHT's now iconic image of M87, a new video takes viewers on a journey through the data from each telescope. Each consecutive frame shows data across many factors of ten in scale, both of wavelengths of light and physical size.

The sequence begins with the April 2019 image of the black hole. It then moves through images from other radio telescope arrays from around the globe (SMA), moving outward in the field of view during each step. Next, the view changes to telescopes that detect visible light, ultraviolet light, and X-rays (Chandra). The screen splits to show how these images, which cover the same amount of the sky at the same time, compare to one another. The sequence finishes by showing what gamma-ray telescopes on the ground (VERITAS), and Fermi in space, detect from this black hole and its jet.

Each telescope delivers different information about the behavior and impact of the 6.5-billion-solar-mass black hole at the center of M87, which is located about 55 million light-years from Earth.

"There are multiple groups eager to see if their models are a match for these rich observations, and we're excited to see the whole community use this public data set to help us better understand the deep links between black holes and their jets," says co-author Daryl Haggard of McGill University in Montreal, Canada.

The data were collected by a team of 760 scientists and engineers from nearly 200 institutions, spanning 32 countries or regions, and using observatories funded by agencies and institutions around the globe. The observations were concentrated from the end of March to the middle of April 2017.

"This incredible set of observations includes many of the world's best telescopes," says co-author Juan Carlos Algaba of the University of Malaya in Kuala Lumpur, Malaysia. "This is a wonderful example of astronomers around the world working together in the pursuit of science."

The first results show that the intensity of the light produced by material around M87's supermassive black hole was the lowest that had ever been observed. This produced ideal conditions for viewing the 'shadow' of the black hole, as well as being able to isolate the light from regions close to the event horizon from those tens of thousands of light-years away from the black hole.

The combination of data from these telescopes, and current (and future) EHT observations, will allow scientists to conduct important lines of investigation into some of astrophysics' most significant and challenging fields of study. For example, scientists plan to use these data to improve tests of Einstein's Theory of General Relativity. Currently, uncertainties about the material rotating around the black hole and being blasted away in jets, in particular the properties that determine the emitted light, represent a major hurdle for these General Relativity tests.

A related question that is addressed by today's study concerns the origin of energetic particles called "cosmic rays," which continually bombard the Earth from outer space. Their energies can be a million times higher than what can be produced in the most powerful accelerator on Earth, the Large Hadron Collider. The huge jets launched from black holes, like the ones shown in today's images, are thought to be the most likely source of the highest energy cosmic rays, but there are many questions about the details, including the precise locations where the particles get accelerated. Because cosmic rays produce light via their collisions, the highest-energy gamma rays can pinpoint this location, and the new study indicates that these gamma-rays are likely not produced near the event horizon--at least not in 2017. A key to settling this debate will be comparison to the observations from 2018, and the new data being collected this week.

"Understanding the particle acceleration is really central to our understanding of both the EHT image as well as the jets, in all their 'colors'," says co-author Sera Markoff from the University of Amsterdam. "These jets manage to transport energy released by the black hole out to scales larger than the host galaxy, like a huge power cord. Our results will help us calculate the amount of power carried, and the effect the black hole's jets have on its environment."

The release of this new treasure trove of data coincides with the EHT's 2021 observing run, which leverages a worldwide array of radio dishes, the first since 2018. Last year's campaign was canceled because of the COVID-19 pandemic, and the previous year was suspended because of unforeseen technical problems. This very week, for six nights, EHT astronomers are targeting several supermassive black holes: the one in M87 again, the one in our Galaxy called Sagittarius A*, and several more distant black holes. Compared to 2017, the array has been improved by adding three more radio telescopes: the Greenland Telescope, the Kitt Peak 12-meter Telescope in Arizona, and the NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) in France.

"With the release of these data, combined with the resumption of observing and an improved EHT, we know many exciting new results are on the horizon," says co-author Mislav Balokovi? of Yale University.

"I'm really excited to see these results come out, along with my fellow colleagues working on the SMA, some of whom were directly involved in collecting some of the data for this spectacular view into M87," says co-author Garrett Keating, a Submillimeter Array project scientist. "And with the results of Sagittarius A* -- the massive black hole at the center of the Milky Way -- coming out soon, and the resumption of observing this year, we are looking forward to even more amazing results with the EHT for years to come."

ال Astrophysical Journal Letter describing these results is available here. This paper was led by 33 members of the EHT Multiwavelength Science Working Group, and includes as coauthors members of the following collaborations: the entire Event Horizon Telescope Collaboration the Fermi Large Area Telescope Collaboration the H.E.S.S collaboration the MAGIC collaboration the VERITAS collaboration and the EAVN collaboration. The coordinators of the EHT Multiwavelength Science Working Group are Sera Markoff, Kazuhiro Hada, and Daryl Haggard, who together with Juan Carlos Algaba and Mislav Balokovi?, also coordinated work on the paper.

Partner MWL facilities include: European VLBI Network (EVN) High Sensitivity Array (HSA) VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network/KVN and VERA Array (EAVN/KaVA) Very Long Baseline Array (VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) Very Large Telescope Interferometer GRAVITY Instrument (VLTI/GRAVITY) Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) Hubble Space Telescope (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) High Throughput X-ray Spectroscopy Mission and X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) Fermi Large Area Space Telescope (Fermi-LAT) High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The 2017 campaign involved a large number of observatories and telescopes. At radio wavelengths it involved: the European Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Network (EVN) on May 9, 2017 the High Sensitivity Array (HSA), which includes the Very Large Array (VLA), the Effelsberg 100m antenna and the 10 stations of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) Very Long Baseline Array (VLBA) on May 15, 16 and 20 the VLBI Exploration of Radio Astronomy (VERA) over 17 different times in 2017 the Korean VLBI Network (KVN) over seven epochs between March and December the East Asian VLBI Network (EAVN) and the KVN and VERA Array (KaVA) , over 14 epochs between March and May 2017 the VLBA on May 5, 2017 the Global Millimeter-VLBI-Array (GMVA) on March 30, 2017 the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) the Submillimeter Array (SMA) as part of an ongoing monitoring program. At ultraviolet (UV) wavelengths it involved the Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) with multiple observations between March 22 and April 20, 2017 and at optical wavelengths: Swift and the Hubble Space Telescope on April 7, 12, and 17, 2017. (The Hubble data were retrieved from the Hubble archive because it was part of an independent observing program.) At X-ray wavelengths it involved the Chandra X-ray Observatory on April 11 and 14, 2017 the Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) on April 11 and 14, 2017 and Swift. At gamma-ray wavelengths it involved Fermi from March 22 to April 20, 2017 the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S) the Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) telescopes, and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

The EHT Multi-wavelength (MWL) Working Group is a collective of EHT Collaboration members and external partners working together to ensure broadband MWL coverage during EHT campaigns, to maximize science output. The EHT collaboration involves more than 300 researchers from Africa, Asia, Europe, North and South America. The international collaboration is working to capture the most detailed black hole images ever obtained by creating a virtual Earth-sized telescope. Supported by considerable international investment, the EHT links existing telescopes using novel systems -- creating a fundamentally new instrument with the highest angular resolving power that has yet been achieved.

The individual EHT telescopes involved are: ALMA, APEX, the IRAM 30-meter Telescope, the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), the Large Millimeter Telescope (LMT), the Submillimeter Array (SMA), the Submillimeter Telescope (SMT), and the South Pole Telescope (SPT). The Greenland Telescope, the Kitt Peak Telescope, and NOEMA joined EHT after the 2017 observations.

Partner MWL facilities include: European VLBI Network (EVN) High Sensitivity Array (HSA) VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) Korea VLBI Network (KVN) East Asian VLBI Network/KVN and VERA Array (EAVN/KaVA) Very Long Baseline Array (VLBA) Global Millimeter VLBI Array (GMVA) Very Large Telescope Interferometer GRAVITY Instrument (VLTI/GRAVITY) Neil Gehrels Swift Observatory (Swift) Hubble Space Telescope (HST) Chandra X-ray Observatory (Chandra) Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) High Throughput X-ray Spectroscopy Mission and X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) Fermi Large Area Space Telescope (Fermi-LAT) High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) and the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS).

About the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian is a collaboration between Harvard and the Smithsonian designed to ask--and ultimately answer--humanity's greatest unresolved questions about the nature of the universe. The Center for Astrophysics is headquartered in Cambridge, MA, with research facilities across the U.S. and around the world.

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة على EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.