Gökbilimciler, Event Horizon Teleskobu’nu (EHT) kullanarak 345 GHz’de çok uzun taban çizgisi interferometrisi test gözlemlerini gerçekleştirdiler. Bu, Dünya yüzeyinden şimdiye kadar elde edilen en yüksek çözünürlüklü gözlemlerdir.
Bilim insanları, bu buluşun kara deliklerin ve yakınlarındaki alanların görüntülerini ve gözlemlerini keskinleştirerek ayrıntılarda %50’lik önemli bir artış sağlayacağını tahmin ediyor.
Event Horizon Telescope (EHT) işbirliği, Dünya yüzeyinden şimdiye kadar elde edilen en yüksek çözünürlüğe ulaşan test gözlemleri gerçekleştirdi. Bu gözlemler, uzak galaksilerin merkezlerinden gelen ışığı yaklaşık 345 GHz frekansında tespit etti.
345 GHz ile Yeni Keşifler: Görüntü Kalitesinde %50 Artış
Bu yeni bulgular, M87 ve Sgr A’nın merkezindeki süper kütleli kara deliklerin 230 GHz’lik daha düşük frekanstaki mevcut görüntüleriyle birleştirildiğinde, kara delik fotoğraflarını %50 daha net hale getirmekle kalmayacak, aynı zamanda bu kozmik canavarların sınırının hemen dışındaki bölgenin çok renkli fotoğraflarını da üretecektir.
Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA), Smithsonian Astrofizik Gözlemevi’ni (SAO) de bünyesinde barındıran bilim adamlarının liderliğinde yapılan araştırmalar, bugün The Astronomical Journal’da yayınlandı.
Daha önce CfA’da doktora sonrası bursiyer olan ve şu anda NASA’da Jet Propulsion Laboratory’de (NASA-JPL) çalışan Alexander Raymond, “EHT ile 230 GHz’de radyo dalgalarını tespit ederek kara deliklerin ilk görüntülerini gördük, ancak kara deliğin yerçekiminde bükülen ışığın oluşturduğu parlak halka hala bulanık görünüyordu çünkü görüntüleri ne kadar keskin yapabileceğimizin mutlak sınırlarındaydık. 345 GHz’de görüntülerimiz daha net ve ayrıntılı olacak, bu da muhtemelen daha önce tahmin edilen yeni özellikleri ortaya çıkaracaktır.”
Event Horizon Teleskobu En Yüksek Çözünürlüğü Yakaladı
EHT, çok uzun taban çizgisi interferometrisi (VLBI) olarak bilinen bir yöntem kullanarak dünya çapında birçok radyo çanağını birbirine bağlar ve böylece Dünya boyutunda bir sanal teleskop oluşturur. Gökbilimciler, radyo çanakları arasındaki mesafeyi artırmak veya daha yüksek bir frekansta gözlem yapmak yoluyla daha yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edebilir. Yer tabanlı gözlemlerin çözünürlüğünü artırmak için EHT işbirliği, zaten gezegenimizin büyüklüğünde olduğundan frekans aralığını genişletmelidir.
CfA ve SAO’da astrofizikçi olan Sheperd “Shep” Doeleman, “Bunun neden çığır açan bir gelişme olduğunu anlamak için, siyah beyaz fotoğraflardan renkli fotoğraflara geçtiğinizde elde ettiğiniz ekstra ayrıntı patlamasını düşünün” dedi.
“Bu yeni “renkli görüş”, Einstein’ın kütleçekiminin etkilerini, kara delikleri besleyen ve galaktik mesafeler boyunca akan güçlü jetleri fırlatan sıcak gaz ve manyetik alanlardan ayırmamızı sağlıyor.”
Bir prizma, beyaz ışığı gökkuşağı renklerine ayırır çünkü ışığın farklı dalga boyları camdan farklı hızlarda geçer. Bununla birlikte, kütleçekimi ışığı benzer şekilde büker, bu nedenle Einstein EHT tarafından görülen halkaların boyutlarının 230 GHz ve 345 GHz’de aynı olmasına rağmen, kara deliklerin etrafında dönen sıcak gazın bu iki frekansta farklı görüneceğini öngörür.
345 GHz frekansında başarıyla kullanılan ilk VLSI yöntemi oldu. Gece gökyüzünü tek bir teleskopla 345 GHz’de gözlemleme yeteneği daha önce de mevcut olsa da, VLBI tekniğini bu frekansta kullanmak uzun süredir zaman ve teknolojik gelişmeler gerektiriyordu. Atmosferdeki su buharı 345 GHz’deki dalgaları 230 GHz’dekinden çok daha fazla emer, bu da daha yüksek frekanstaki kara deliklerinden gelen sinyalleri zayıflatır. Araştırmacılar, EHT’nin hassasiyetini artırmak için enstrümantasyonun bant genişliğini artırarak ve tüm sahalarda iyi bir havanın olmasını bekleyerek bunu başardılar.
En Güçlü Gözlem Noktaları: Yeni Deneylerin Önemi
Yeni deneyde, 19 mikrosaniye kadar ince çözünürlükte ölçümler, Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/Submillimetre Teleskopu (ALMA), Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), İspanya’daki IRAM 30 metrelik teleskop, Fransa’daki NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA), Hawai’deki Maunakea’daki Submillimeter Array (SMA) ve Grönland Teleskopu’ndan oluşan iki küçük alt dizisi kullanılarak yapıldı.
CfA ve SAO astrofizikçisi ve SMA proje mühendisi Nimesh Patel, “Dünya üzerindeki en güçlü gözlem yerleri, atmosferik saydamlığın ve kararlılığın en uygun olduğu ancak hava koşullarının daha dramatik olabileceği yüksek irtifalarda bulunmaktadır” dedi ve SMA’da yeni gözlemlerin Maunakea’da buzlu yollara göğüs germeyi gerektirdiğini ve bir kar fırtınasından sonra birkaç dakika içinde diziyi sabit havada açtığını belirtti. “Radyo spektrumunun daha geniş alanlarını işleyen ve yakalayan yüksek bant genişlikli sistemlerle, hava durumu gibi hassasiyetle ilgili temel sorunların üstesinden gelmeye başlıyoruz. Yeni bulgular, 345 GHz’e geçmek için doğru zaman olduğunu gösteriyor.”
EHT’nin Geleceği ve Yüksek Çözünürlüklü Filmler
Bu başarı aynı zamanda kara deliğin olay ufku ortamının yüksek doğruluklu filmlerini üretme hedefine doğru bir adım daha atılmasını sağlıyor ki bu da mevcut küresel dizide iyileştirmeler gerektirecek. Yeni nesil EHT (ngEHT) projesi, mevcut istasyonları 100 GHz ile 345 GHz arasındaki farklı frekanslarda aynı anda çalışabilmelerini sağlayarak geliştirecek. Ayrıca stratejik olarak yerleştirilmiş bölgelerde EHT’ye yeni antenler eklenecektir. Bu ve diğer iyileştirmelerle birlikte küresel dizi, EHT’nin görüntüleme verilerini on kat artıracak ve bilim insanlarının daha ayrıntılı ve hassas fotoğrafların yanı sıra bu vahşi kozmik yaratıkları içeren filmler oluşturmasına olanak sağlayacaktır.
CfA ve SAO Direktörü Lisa Kewley, “EHT’nin 345 GHz’deki başarılı gözlemi önemli bir bilimsel başarıdır” dedi. “Çözünürlüğün sınırlarını zorlayarak, kara deliklerin görüntülenmesinde daha önce söz verdiğimiz benzeri görülmemiş netliğe ulaşıyoruz ve yer tabanlı canastrofizik araştırmalarının kapasitesi için yeni ve daha yüksek standartlar belirliyoruz.”
Daha fazla bilgi için makalenin kaynağı : “First Very Long Baseline Interferometry Detections at 870 μm,” A.W. Raymond, S. Doeleman, et al (2024), The Astronomical Journal, DOI: 10.3847/1538-3881/ad5bdb.
Haberin kaynağı: https://cfa.harvard.edu/news/event-horizon-telescope-makes-highest-resolution-black-hole-detections-earth
Derleyen: Fatma Nida Ocak – Üsküdar Üniversitesi Adli Bilimler Yüksek Lisans Öğrencisi
