กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event Horizon Telescope) อาร์เรย์ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุภาคพื้นดินแปดดวงที่ถูกสร้างขึ้นจากความร่วมมือระหว่างประเทศได้จับภาพหลุมดำมวลมหาศาลและเงาของมันซึ่งอยู่ใจกลางกาแลคซี M87
(ภาพ: ©ความร่วมมือ EHT)
ฤดูใบไม้ผลินี้นักวิทยาศาสตร์ปล่อย ภาพหลุมดำครั้งแรก - แต่สิ่งที่พวกเขาต้องการคือการสร้างภาพยนตร์หลุมดำ
เพื่อที่ทีมจะต้องเกี่ยวข้องกับเครื่องมือเพิ่มเติมในโครงการและ กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ เพิ่งได้รับเงินเพื่อเริ่มต้นสิ่งที่เกิดขึ้น เงินช่วยเหลือจำนวน 12.7 ล้านเหรียญสหรัฐมาจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติซึ่งเป็นแหล่งเงินทุนระยะยาวสำหรับโครงการสร้างภาพหลุมดำ
"ผลลัพธ์ที่งดงาม ... ได้เกินความคาดหวังของเราและฉันภูมิใจอย่างยิ่งกับสิ่งที่เราประสบความสำเร็จในฐานะทีม" Shep Doeleman ผู้ก่อตั้งผู้อำนวยการสร้าง Event Horizon Telescope และนักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน กล่าวในการแถลง. "ตอนนี้คำถามที่ได้ยินมากที่สุดคือ 'มีอะไรต่อไป'
คำตอบคือภาพเคลื่อนไหวของ หลุมดำแทนที่จะเป็นสแนปช็อตคงที่ ข้อมูลประเภทนั้นจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อมันมาถึงการทำความเข้าใจกับหลุมดำมวลมหาศาลที่ชื่นชอบซึ่งเป็นที่อยู่ใจกลางกาแลคซีที่เราอาศัยอยู่
"ทางช้างเผือกของเราเป็นเจ้าภาพในหลุมดำมวลมหาศาลที่วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วตลอดทั้งคืน" Katie Bouman นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ของ Caltech ที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ กล่าวในการแถลง. "เรากำลังพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ ซึ่งรวมเอาไอเดียที่เกิดขึ้นใหม่จากการเรียนรู้ของเครื่องจักรและการถ่ายภาพเชิงคำนวณเพื่อสร้างภาพยนตร์เรื่องแรกของแก๊สที่หมุนวนไปสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์"
โครงการกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ดึงหอสังเกตการณ์ทั่วโลกมารวมกันเพื่อจำลอง กล้องโทรทรรศน์ใหญ่เท่าโลก. ในเดือนเมษายนปี 2017 มีแปดเครื่องมือช่วยสังเกตหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีที่เรียกว่า M87 มันเป็นข้อมูลที่แจ้งภาพออกมาเมื่อต้นปีนี้
โครงการดังกล่าวได้เติบโตขึ้นแล้วโดยมีกล้องโทรทรรศน์ที่เก้าเข้าร่วมในการสำรวจที่รวบรวมในปี 2018 ของหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางของ ทางช้างเผือก. เครื่องมืออีกสองอันเนื่องมาจากการเข้าร่วมโครงการในปี 2563 แต่เงินทุนเพิ่มเติมหมายความว่าทีมสามารถมองเข้าไปในการเพิ่มสิ่งอำนวยความสะดวกมากยิ่งขึ้นทำให้ภาพที่ได้รับคม
ทีม Event Horizon Telescope วางแผนที่จะใช้เงินเพื่อรวมหอสังเกตการณ์วิทยุโอเวนส์แวลลีย์ในแคลิฟอร์เนียและอัพเกรดเครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มิลลิเมตร Alfonso Serrano ในเม็กซิโกซึ่งเข้าร่วมในการสำรวจปี 2560
เงินทุนจะสนับสนุนการประเมินสถานที่สำหรับ สิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ที่มีศักยภาพอาจเพิ่มจำนวนของเครื่องมือที่เกี่ยวข้องในโครงการ ข้อสังเกตที่เกี่ยวข้องมีความพิถีพิถันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำมาจากสถานที่สูงและแห้ง
แต่เครื่องมือในอนาคตเหล่านี้อาจดูแตกต่างจากที่เกี่ยวข้องในภาพหลุมดำแรก ทีมกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์จะใช้เงินทุนใหม่บางส่วนเพื่อประเมินผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์ที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้งาน จานเล็กซึ่งจะมีราคาถูกกว่าในการสร้างและไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนมาใช้หอสังเกตการณ์ที่มีอยู่
นักวิทยาศาสตร์โครงการจะใช้เงินเพื่อสำรวจวิธีการบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากขึ้นและเพื่อพัฒนาอัลกอริธึมที่พัฒนาขึ้นซึ่งสามารถผลิตภาพเคลื่อนไหวที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการเพื่อให้เข้าใจหลุมดำที่กำลังทำงานอยู่ได้ดีขึ้น กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ที่ได้รับการแก้ไขแล้วยังสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจเจ็ตที่เกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่พ่นออกมาจากหลุมดำ
โครงการที่ได้รับการอัพเกรดสามารถทำการสังเกตการณ์ครั้งแรกในช่วงปลายปี 2020 ตามกลุ่มกิจกรรมกล้องโทรทรรศน์ฮอไรซอน.
“ แม้จะมีการศึกษามาหลายสิบปี แต่คำถามพื้นฐานบางประการเกี่ยวกับหลุมดำยังไม่ผ่านการทดสอบ” Michael Johnson ผู้ร่วมวิจัยของโครงการที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน กล่าวในการแถลง. "ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon รุ่นใหม่เราจะสามารถศึกษาว่าหลุมดำทำหน้าที่เป็นเครื่องมือของจักรวาลที่ทรงพลังได้อย่างไรเพิ่มพลังการหมุนวนของพลาสมาที่มีการยุบตัวและเพิ่มปริมาณพลังงานที่ไม่สามารถจินตนาการลงไปในเจ็ตส์แคบ ๆ
- ภาพถ่ายหลุมดำอาจได้รับความคมชัดกว่าด้วยกล้องโทรทรรศน์ตามอวกาศ
- อนาคตของการถ่ายภาพหลุมดำ: สิ่งต่อไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์
- ทุกคำถามของคุณเกี่ยวกับภาพหลุมดำที่ได้รับคำตอบใหม่
