"Olemme tehneet jotain, mitä edellinen sukupolvi piti vielä mahdottomana", EHT-projektin johtaja Sheperd S. Doeleman sanoo. "Teknologiset läpimurrot, maailman parhaiden radioteleskooppien väliset yhteydet ja innovatiiviset algoritmit avasivat kaikki yhdessä uuden ikkunan mustien aukkojen ja tapahtumahorisonttien tutkimukseen.”
Lisähuomiot
[1] Itse musta aukko on täysin pimeä kappale, josta valo ei pysty pakenemaan. Siksi mustan aukon kuvaamisella tarkoitetaankin sen ympäröivää säteilyä vasten näkyvän varjon kuvaamista. Yleinen suhteellisuusteoria ennustaa varjon olevan noin 2,5 kertaa suurempi halkaisijaltaan kuin itse mustan aukon tapahtumahorisontti, joka M87:n tapauksessa on noin 40 miljardia kilometriä. Mustaa aukkoa ympäröivää rajaa, jonka takaa pakeneminen on mahdotonta, kutsutaan tapahtumahorisontiksi.
[2] Supermassiiviset mustat aukot ovat suhteellisen pieniä tähtitieteen kohteita, mikä teki pitkään niiden suoran havaitsemisen mahdottomaksi. Koska mustan aukon tapahtumahorisontin koko on verrannollinen sen massaan, varjon koko kasvaa mustan aukon massan kasvaessa. M87:n mustan aukon valtava massa ja suhteellinen läheisyys tekivät siitä erinomaisen kohteen EHT:lle.
[3] Vaikka teleskoopit eivät fyysisesti ole yhteydessä toisiinsa, ne pystyvät synkronoimaan vastaanotetun datan erittäin tarkkojen atomikellojen (vetymaserit) avulla. Nämä havainnot tehtiin 1,3 mm:n aallonpituudella vuonna 2017. Jokainen EHT:n teleskooppi tuotti valtavan määrän dataa (noin 350 teratavua päivittäin), joka tallennettiin erittäin tehokkaille helium-täytteisille kovalevyille. Tämä data syötettiin aivan erityisiin supertietokoneisiin, korrelaattoreihin, Max Planckin radiotähtitieteen instituutissa ja MIT:n Haystackin observatoriolla ja yhdistettiin. Sitten data muunnettiin kuvaksi yhteistyöverkoston valmistamia edistyneitä työkaluja käyttäen.
[4] 100 vuotta sitten kaksi retkikuntaa lähti Afrikan rannikolle Principe Islandiin ja Sobralille Brasiliaan. Niiden tavoitteena oli vuoden 1919 auringonpimennystä havainnoimalla testata yleistä suhteellisuusteoriaa eli käytännössä tarkkailla, taipuisiko tähdestä tuleva valo sen kulkiessa Auringon reunan läheltä, kuten Einsteinin teoria ennusti. Myös EHT on lähettänyt ryhmänsä jäseniä maailman korkeimmilla ja eristyneimmillä paikoilla oleville radioteleskoopeille testatakseen jälleen kerran ymmärrystämme gravitaation luonteesta.
[5] Tulevaisuuden EHT-havainnot ovat merkittävästi tarkempia, kun IRAM NOEMA -observatorio, Greenland Telescope ja Kitt Peak Telescope tulevat mukaan.
[6] ALMA-kumppanuushankkeessa ovat mukana Euroopan eteläinen observatorio (ESO) U.S. National Science Foundation (NSF) ja Japanin National Institutes of Natural Sciences (NINS) yhdessä National Research Councilin (Kanada), Ministry of Science and Technologyn (MOST, Taiwan), Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysicsin (ASIAA; Taiwan) ja Korea Astronomy and Space Science Instituten (KASI; Republic of Korea) sekä yhteistyössä Chilen Tasavallan kanssa. ESO operoi APEXia, 30-metrin teleskooppia operoi IRAM (IRAMin kumppaniorganisaatiot ovat MPG (Saksa), CNRS (Ranska) ja IGN (Espanja)), James Clerk Maxwell Telescopea operoi EAO, Large Millimeter Telescope Alfonso Serranoa operoivat INAOE ja UMass, Submillimeter Arraytä operoivat SAO ja ASIAA ja Submillimeter Telescopea operoi Arizona Radio Observatory (ARO). South Pole Telescopea operoi Chicagon yliopisto, jonka erityisen EHT-laitteiston Arizonan yliopisto on toimittanut.
[7] East Asian Observatory (EAO) on EHT-projektin kumppani, ja se edustaa useita alueita Aasiasta sisältäen Kiinan, Japanin, Korean, Taiwanin, Vietnamin, Thaimaan, Malesian, Intian ja Indonesian.
Lisätietoa
EHT-yhteistyöverkostoon kuuluu yli 200 tutkijaa Afrikasta, Aasiasta, Euroopasta, Pohjois- ja Etelä-Amerikasta. Kansainvälisen yhteistyön tarkoituksena on maailman tarkimman kuvan saaminen mustasta aukosta koko maapallon kokoista virtuaaliteleskooppia käyttäen. Huomattavan kansainvälisen panostuksen avulla EHT yhdistää olemassa olevia teleskooppeja uusien järjestelmien avulla ja siten muodostaa täysin uuden havaintolaitteen, jonka erotuskyky on suurempi kuin millään muulla laitteella.
EHT-konsortio koostuu 13 instituutista: Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Arizona, University of Chicago, East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Radboud University ja Smithsonian Astrophysical Observatory. Varsinaisen konsortion lisäksi yhteistyössä on mukana tutkijoita myös muista instituuteista ja yliopistoista, kuten Aalto-yliopistosta.
Tieteelliset artikkelit:
