tayna24.space
Мощный новый метод готов перевернуть представления астрономов о черных дырах, позволяя получать четкие многоцветные изображения, которые могут раскрыть их динамическую эволюцию в реальном времени.
Технология, называемая частотным фазовым переносом (Frequency Phase Transfer, FPT), компенсирует искажения, создаваемые земной атмосферой. Это дает ученым, работающим с глобальной сетью телескопов Event Horizon Telescope (EHT), возможность различать более мелкие детали и слабые особенности космических объектов, таких как черные дыры. Кроме того, метод расширяет ограниченное окно наблюдений EHT, что позволяет ученым в перспективе создавать «фильмы» в режиме замедленной съемки, показывающие активность черных дыр.
Первые испытания и преодоление атмосферных искажений
Международная команда исследователей уже протестировала FPT, используя три из 12 телескопов EHT, включая 30-метровый телескоп IRAM в Испании, а также телескопы Джеймса Клерка Максвелла и Submillimeter Array на Гавайях.
Как объясняет Сара Иссаун, ведущий автор исследования и астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), основная проблема наземных наблюдений — атмосферные искажения, особенно заметные на высоких частотах, таких как 230 ГГц (миллиметровый диапазон, используемый EHT). Водяной пар и турбулентность быстро «размывают» сигнал, из-за чего данные можно собирать лишь в течение коротких промежутков времени.
Как работает FPT?
Метод FPT использует тот факт, что атмосферные искажения влияют на разные частоты схожим образом. Наблюдая на более низкой частоте (86 ГГц), где флуктуации медленнее, ученые могут корректировать помехи на 230 ГГц. Это позволяет значительно увеличить время накопления сигнала, повышая четкость и чувствительность.
По словам Иссаун, этот прорыв позволит EHT различать более тусклые черные дыры и мельчайшие детали, недоступные ранее.
Расширение возможностей EHT
Сейчас EHT работает лишь около 10 дней в апреле, когда погодные условия оптимальны для всех телескопов сети. Однако FPT расширит это окно, позволяя наблюдать черные дыры чаще и даже в неидеальную погоду.
Это особенно важно для создания «фильмов», показывающих, как черные дыры меняются со временем. Поскольку большинство из них эволюционируют медленно, регулярные наблюдения помогут отслеживать:
-
движение вещества в аккреционном диске,
-
формирование джетов,
-
изменения магнитных полей.
Многочастотные изображения и будущие перспективы
Кроме того, FPT добавляет новое измерение в визуализацию черных дыр. Комбинируя данные на разных частотах, ученые смогут создавать многоцветные изображения, выделяя различные структуры — например, газовые потоки и магнитные поля.
Для реализации этой технологии телескопы EHT модернизируют, добавляя приемники для 86 ГГц. Хотя не все обсерватории требуют апгрейда, даже частичное внедрение FPT улучшит работу всей сети.
Первые результаты исследования были опубликованы 26 марта в The Astronomical Journal. В будущем команда планирует исследовать еще более высокие частоты, например 345 ГГц, чтобы еще больше улучшить детализацию.
Новая эра в изучении черных дыр
Благодаря FPT EHT сможет не только увидеть черные дыры четче, но и чаще, открывая новую главу в их изучении. Впервые ученые получат возможность наблюдать за их активностью почти в реальном времени, раскрывая тайны самых загадочных объектов Вселенной.76
