...Нам до луны рукой подать
* Огоньки на фоне
* Огоньки на фоне
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/06/Euclid_gai...
Специалисты компании Thales Alenia Space успешно установили на телескоп Euclid солнечные батареи и теплозащитный экран. Это стало еще одним важным шагом на пути к намеченному на следующий год запуску миссии.
Сборка Euclid началась в 2020 году. После установки приборов модуль полезной нагрузки успешно прошел ряд тестов, продемонстрировавших его способность выдержать условия космического полета. Аналогичные испытания прошел и служебный модуль. После этого в конце прошлого года они были доставлены на предприятие Thales Alenia Space для финальной сборки.
В марте 2022 года инженеры успешно соединили служебный модуль и модуль полезной нагрузки. Теперь же телескоп получил солнечные батареи и теплозащитный экран. На данный момент инженерам остается лишь установить на Euclid антенну — и его сборка будет завершена. После этого телескоп пройдет серию финальных тестов, а затем будет подготовлен к транспортировке на космодром Куру во Французской Гвиане. На данный момент запуск телескопа запланирован на 2023 год.
Телескоп Euclid предназначен для изучения истории расширения Вселенной, формирования ее крупномасштабных структур, распределения загадочной темной материи и темной энергии. Для этого он будет осуществлять высокоточные измерения красных смещений далеких галактик (в радиусе до 10 млрд световых лет от Млечного Пути). Уточненные данные о связи красного смещения и расстояния помогут астрономам лучше разобраться в том, как Вселенная приобрела свой нынешний вид.
Для выполнения поставленных задач Euclid получил 1,2-метровое зеркало. Научная начинка аппарата представлена двумя инструментами: визуализатором видимого излучения (VIS), а также спектрометром и фотометром ближнего инфракрасного диапазона (NISP). Euclid будет выведен на орбиту вокруг точки Лагранжа L₂ системы Солнце-Земля. Для запуска будет использована новая ракета Ariane 6.
С. В. Назаров 1, А. В. Харченко 2
astrotourist@gmail.com
1Крымская астрофизическая обсерватория РАН, пгт. Научный
2АО «ЦНТЭЭ», г. Санкт-Петербург
В начале 2018 года было принято решение о создании на базе «Синтеза» полностью автоматического телескопа с новой оптикой, системой управления и веб-интерфейсом [1]. В 2021 году удалось приступить к наблюдениям на малом временном 350 мм телескопе, установленном на монтировке «Синтеза» для отработки программного обеспечения и системы управления. Этой работой мы подводим промежуточные итоги первых научных наблюдений на малом телескопе.
Ключевые слова: астрономические наблюдения, автоматический телескоп, телескопостроение
Введение.
В середине 70х годов ХХ века в Крымской астрофизической обсерватории силами целого ряда организаций был создан и введен в эксплуатацию один из первых в мире телескопов с сегментированной оптикой «АСТ-1200» или «Синтез». Хотя технологии, опробованные на нём, хорошо зарекомендовали себя при строительстве крупнейших оптических инструментов мира (например, Астрономическая обсерватория им. Кека), после развала СССР работа на телескопе была остановлена. В 2018 году сотрудниками было принято решение о создании на основе находящегося на консервации телескопа «Синтез» нового автоматического инструмента с удаленным доступом через веб-интерфейс. К началу 2021 года удалось реализовать ряд технических и программных решений, позволивших начать наблюдения на базе временного 350 мм телескопа, [1].
Основные параметры инструмента:
- Телескоп системы Ньютона временный, 350/1767 мм
- Телескоп-гид SVBONY 60/183 мм
- Основная камера QHY9S-M
- Камера-гид QHY-5L II M
- Реечный фокусирующий механизм с шаговым двигателем
- Управляемое колесо фильтров 7х1.25" StarlightXpress
- Набор фотометрических фильтров Baader BVRI
Система управления. Система управления состоит из:
- Системного контроллера,
- Двух одинаковых контроллеров движения монтировки,
- Одноплатного компьютера,
- Компьютера наблюдателя,
- Подсистемы электропитания.
Имеющаяся монтировка приводится в движение двумя идентичными приводами, каждый из которых включает 3 электродвигателя и 2 сельсина-датчика положения (грубый и
точный). Модули управления приводами обеспечивают все функции точного позиционирования, часового ведения и автогидирования. Они позволяют наводить монтировку и сопровождать объекты как в неподвижной, так и в движущейся системе координат. Этими модулями в свою очередь, управляет одноплатный миникомпьютер по протоколу Modbus/RTU (стандартному для промышленной аппаратуры).
Двигатели монтировки имеют большой момент инерции, поэтому был разработан специальный регулятор. Он постоянно рассчитывает тормозной путь от текущей точки и начинает контролируемое торможение, как только конечная точка тормозного пути оказывается поблизости от точки назначения.
Наведение имеет ошибку около 1’. Периодическая ошибка монтировки составляет около 8”, применение автогида (PHD2) уменьшает ошибку до 0,3-0,7” в зависимости от состояния атмосферы.
Для управления крышей, телескопом и освещением использован промышленный контроллер Овен ПЛК-100, управляемый по протоколу Modbus.
Исследование приёмника. Характеристики камеры QHY9S-M были изучены эмпирически.
Шум считывания в разных биннингах:
1х1 - 10.75 e
2x2 - 17.5 e
3x3 - 23.9 e
4x4 - 28.6 e
Темновой ток при -30 С = 0,03 e/s/pix. Максимальная глубина потенциальной ямы при GAIN-0 = 35 ке. Максимальная квантовая эффективность = 50%.
Поле зрения, определенное при помощи сервиса nova.astrometry.net, составило 35х26’. Предельная звездная величина на одиночном снимке в биннинге 2х2 с выдержкой 300 секунд на малых зенитных углах в безлунную ночь достигает 20,5m. Угловое разрешение 0; 63" на пиксель в биннинге 1х1.
Для оценки качества получаемых изображений был получен ряд кадров скопления М67 с типичными для нас экспозициями: 3х60, 3х120, 3х300, 3х600 секунд. Далее с целью определения фотометрической ошибки откалиброванные снимки обрабатывались программой Vast [2].
Худшие результаты показали изображения в фильтре B с экспозицией 60 секунд: ошибка 0,1m для звезд 16m. Лучшие - в фильтрах V, R с экспозицией 600 секунд: ошибка 0,1m для звезд 18m. Пример графика для одиночного кадра в фильтре R с выдержкой 300 секунд приведен на рисунке 1.
Рис. 1. Зависимость ошибки измерения яркости (ось Х) от звездной величины (ось Y). Одиночный кадр в фильтре R с выдержкой 300 секунд.
Научные наблюдения. Хотя процесс создания нового телескопа еще далек от завершения, состояние системы управления уже позволяет проводить наблюдения.
Первая пробная научная работа, стартовавшая еще в конце 2020 года, это программа астрометрических наблюдений спутников Урана и Нептуна совместно с ГАО РАН [3]. Цель работы - исследование динамики и внутреннего строения ледяных гигантов и их спутников.
Типичное время накопления 45 секунд, проницание 19m. Снимки делались с включенной в экспериментальном режиме автогидирующей системой, что позволило компенсировать периодическую ошибку часового ведения.
Суммарно проведено более 170 наблюдений спутников Нептуна и более 500 - спутников Урана. Астрометрические ошибки около 50 mas.
Весь год проводились фотометрические и астрометрические наблюдения малых тел Солнечной системы, данные отправлены в Международный центр малых планет (MPC) [4], [5].
На протяжении трех ночей вёлся мониторинг послесвечения гамма-всплеска GRB 210610B. Объект идентифицирован, по результатам измерений обнаружено падение яркости с 17 до 21m в фильтре R [6]. Полученные кривые блеска указывают на возможную сверхновую.
В ночь с 11 на 12 марта 2021го года несколько часов наблюдалась площадка вблизи противосолнечной точки с целью проверки возможности обнаружения неизвестных астероидов. Обработка рядов изображений позволила выявить несколько объектов, данные по которым отсутствовали в базе MPC.
Один из этих объектов был повторно найден 15 марта, что позволило уточнить его орбиту и отправить на регистрацию в MPC. Новый объект оказался астероидом главного пояса, ему присвоено временное обозначение 2021 ЕР5.
Перспективы. Сейчас вводится в строй второй приёмник на основе камеры QHY600PM со значительно большим полем зрения, лучшей квантовой эффективностью, меньшими шумами и ускоренным считыванием кадра. Для установки второй камеры телескоп оснащается корректором, расширяющим рабочее поле зрения вплоть до 43мм по диагонали и увеличивающим светосилу на 15%.
По мере создания соответствующего программного обеспечения будет налажено взаимодействие с датчиком облачности, настроена автоматическая калибровка и астрометрия кадров, реализовано авто восстановление работоспособности системы при сбоях.
Главным преимуществом «Синтеза» станет полная автоматизация: начало и завершение наблюдений по сигналам от метеодатчиков, возможность работы как по заранее заданному списку задач и алертам, так и онлайн-взаимодействие с веб-интерфейсом для удаленного доступа к телескопу.
Предполагаемая оптическая система главного телескопа – цельное параболическое или гиперболическое главное зеркало метрового размера с корректором и приёмником в прямом фокусе с аберрациями, укладывающимися в размер пикселя 9 микрон на всём поле зрения.
Выводы. Введена в эксплуатацию система управления телескопом метрового класса собственной разработки. Система может применяться для модернизации других инструментов с двигателями постоянного тока, а также с другими типами двигателей после доработки. В качестве датчиков положения могут использоваться как сельсины, так и абсолютные энкодеры с интерфейсом SSI.
Тестируется новое программное обеспечение для управления инструментом, создается сайт телескопа и программа планировщик заданий.
Введен в строй 350мм телескоп, пригодный и для испытаний системы управления, и для полноценной научной работы по фотометрии или астрометрии различных классов астрономических объектов.
Наблюдения на малом телескопе будут продолжены вплоть до создания метрового зеркала. В планах фотометрический мониторинг ряда активных ядер галактик, катаклизмических переменных звезд, транзитов экзопланет, гамма-всплесков, фотометрические и астрометрические наблюдения астероидов, комет и спутников больших планет, поисковые работы.
Коллектив «Синтеза» приветствует сотрудничество с другими обсерваториями и приглашает коллег к реализации совместных наблюдательных программ.
Список литературы
1. Nazarov S.V., Kharchenko A. V., Krivenko A. S. Modernization of the telescope ”Sintez” at the CrAO RAS // All-Russian scientific conference with international participation of students and young scientists dedicated to the memory of Polina Evgenievna Zakharova "Astronomy and space exploration". 2021. P. 145–148.
2. Sokolovsky K. V., Lebedev A. A. VaST: A variability search toolkit // Astronomy and Computing. 2018. Vol. 22. P. 28–47. 1702.07715.
3. Bikulova D.A., Nazarov S. V., Khovrichev M. Yu. Astrometric observations of Uranian and Neptunian satellites with the Pulkovo and Crimean observatory telescopes in 2020 // All-Russian scientific conference with international participation of students and young scientists dedicated to the memory of Polina Evgenievna Zakharova "Astronomy and space exploration". 2021. P. 89–92.
4. Eglitis I., Cernis K., Nazarov S. et al. Observations and Orbits of Comets and a/ Objects // Minor Planet Electronic Circulars. 2021. Vol. 2021-A190.
5. Novichonok A., Zhornichenko A., Nazarov S. et al. Observations and Orbits of Comets and A/ Objects // Minor Planet Electronic Circulars. 2021. Vol. 2021-F20.
6. Pankov N., Nazarov S., Pozanenko A. et al. GRB 210610B: Sintez-Newton/CrAO optical observations // GRB Coordinates Network. 2021. Vol. 30988. P. 1.
Назаров Сергей Валентинович – научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории РАН, пгт. Научный +79788472947, astrotourist@gmail.com
Харченко Алексей Владимирович – ведущий инженер АО «Центр новых технологий электроэнергетики», г. Санкт-Петербург, +78123365031, harchenko@cntee.com
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Ariel_...
ESA / STFC RAL Space / UCL / UK Space Agency / ATG Medialab
Европейское космическое агентство официально одобрило проект нового космического телескопа ARIEL и разрешило начать процесс его создания. Ожидается, что телескоп будет запущен в 2029 году и проведет первое крупномасштабное исследование атмосфер тысячи экзопланет самых разных типов, сообщается на сайте агентства.
ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) стал четвертым космическим аппаратом для исследования экзопланет, который Европейское космическое агентство выбрало в 2018 году в рамках программы Cosmic Vision. Телескоп должен провести обзорные исследования атмосфер около тысячи экзопланет в оптическом и инфракрасном диапазонах, чтобы определить их химический состав, структуру, климатические условия, альбедо, распределение температуры в зависимости от высоты и наличие облаков. Предполагается, что это поможет разобраться в механизмах формирования и эволюции экзопланет, от скалистых суперземель до газовых гигантов, вращающихся вокруг звезд самых разных спектральных классов.
Стартовая масса телескопа составляет примерно 1300 килограммов, он состоит из двух термически изолированных друг от друга частей: служебного модуля (SVM) и модуля полезной нагрузки (PLM). В модуле SVM будут находиться топливный бак, солнечные панели, двигатели, работающие на гидразине, и антенна с высоким коэффициентом усиления.
В модуле PLM разместятся телескоп системы Кассегрена, а также инфракрасный спектрометр AIRS, работающий в диапазоне длин волн 1,95–7,8 микрометра, и система точного наведения, включающая трехканальный фотометр и спектрометр низкого разрешения, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне. Главное зеркало телескопа будет иметь форму эллипса, с размерами примерно 1,1 на 0,7 метра, и сделано из алюминия. За счет пассивной системы охлаждения рабочая температура элементов телескопа будет поддерживаться на уровне около 55 кельвинов.
12 ноября 2020 года Европейское космическое агентство на заседании Комитета по научной программе официально одобрило разработанный проект телескопа — и ARIEL перешел в стадию создания. В ближайшие месяцы будут оформлены заявки на поставку элементов телескопа, а летом следующего года выберут главного подрядчика, который займется его сборкой.
В космос телескоп должен отправиться в 2029 году при помощи ракеты-носителя Ariane 6 с космодрома Куру, вместе с ним может полететь аппарат Comet Interceptor. ARIEL будет работать на гало-орбите вокруг второй точки Лагранжа в системе «Солнце–Земля», ожидается, что срок службы составит не менее 4 лет.
Все вы видели первое изображение центральной черной дыры нашей галактики (Стрелец А*). Как ученым это удалось? Правда ли, что существуют телескопы размером с нашу планету и даже больше? И можно ли с Земли разглядеть спичечный коробок на Луне? Рассказываем в подробностях об одной из самых впечатляющих технологий для исследования Вселенной.
Расположение телескопов, входящих в сеть EHT. Оранжевым показаны телескопы, участвовавшие в создании первого изображения Стрельца A*. Синим — телескопы, вошедшие в сеть позже./©ESO/M. Kornmesser.
Все вы уже видели новость: ученые впервые получили изображение центральной черной дыры Млечного Пути. Эта черная дыра угнездилась в центре объекта под названием Стрелец A*. Стрелец A* состоит из самой черной дыры и облака падающего на нее вещества. Это вещество и испускает радиоволны. Новое изображение Стрельца A* впервые настолько подробное, что на нем можно разглядеть собственно черную дыру. Астрономы ждали этого результата десятилетиями.
Достижение принадлежит той же команде, которая в 2019 году опубликовала нашумевшее изображение черной дыры в центре галактики М87. Ученые снова использовали сеть из восьми радиотелескопов, разбросанных от Испании до Чили и Антарктиды. Эта сеть работала как единый телескоп, размерами сравнимый с Землей. Этот циклопический инструмент называется Event Horizon Telescope (EHT), то есть Телескоп горизонта событий. Он почти способен увидеть горизонт событий черной дыры (ее условную «поверхность»), отсюда и название. Почти — потому что на самом деле наблюдается чуть более широкая область, так называемая тень (зона, из которой черная дыра, так сказать, изымает фотоны).
Грандиозный инструмент получил изображение с разрешением 20 угловых микросекунд. Оптический телескоп, имеющий такое разрешение, мог бы с Земли различить на Луне спичечный коробок, не то что отпечаток ботинка астронавта. Жаль, что таких оптических телескопов не существует.
Зато существуют такие радиотелескопы (и даже более зоркие). Правда, они изучают не следы астронавтов на Луне, а черные дыры, далекие галактики и природные космические лазеры (точнее, мазеры). Но это, согласитесь, не менее интересно.
Системы, приносящие столь удивительные результаты, называются интерферометрами. Разберемся, как они работают.
Сравнение размеров двух чёрных дыр, изображение которых получила сеть EHT. Слева M87* в центре галактики М87. Справа Стрелец A* (Sqr A*) в центре Млечного Пути./©EHT collaboration.
Разрешение на любопытство
Посмотрите в ночное небо. Насколько тусклые звезды вы можете заметить? Теперь переведите взгляд на Луну. Насколько тонкие детали вы различаете? Вот вы и познакомились с двумя главными характеристиками астрономического инструмента: чувствительностью и разрешением. Первая — про способность выделять из фона слабые объекты. Вторая — про возможность разглядеть мелкие подробности объектов ярких. Понятно, что астрономов интересует «и то, и другое и можно без хлеба», но в этой статье мы поговорим о разрешении.
Как оно измеряется? Когда мы смотрим на далекий предмет, наш глаз оказывается в вершине треугольника, основание которого — этот самый предмет. Это проиллюстрировано ниже (масштаб искажен с особой жестокостью).
Схема, иллюстрирующая природу углового разрешения / ©NASA/AURA/STScI / Nika_Akin/Pixabay.com.
Понятно, что чем меньше объект и чем дальше от нас он находится, тем меньше угол δ, под которым мы его видим. Разрешение, или угловое разрешение, — это минимальный угол, при котором предмет все еще различим.
Угловое разрешение человеческого глаза — около одной угловой минуты. Это значит, что человек с идеальным зрением может с километрового расстояния разглядеть предмет размером 30 сантиметров.
Обратите внимание: чтобы улучшить разрешение, минимальный угол δ нужно уменьшить, а не увеличить. Чем он меньше, тем более тонкие детали мы различаем. Будь этот угол меньше в десять раз, с километровой дистанции мы разглядели бы и монету.
От чего зависит разрешение радиотелескопа? Ответ дает простая приближенная формула (будем надеяться, что она не уменьшит число читателей этой статьи вдвое, чем издатели традиционно пугают популяризаторов). Пусть λ — длина радиоволны и D — диаметр антенны. Тогда разрешение δ (в радианах) равно:
δ ≈ λ/D
Значит, самый простой способ уменьшить угол δ и тем самым повысить разрешение — увеличить телескоп. Радиоастрономы, дай им волю, превратили бы в антенну всю Вселенную, после чего им стало бы нечего наблюдать. Однако реальность жестока: слишком большие конструкции технически нежизнеспособны. Самый большой действующий радиотелескоп — китайский 500-метровый FAST, но и он использует не всю свою площадь.
Какое же разрешение обеспечивает этот великан? Легко вычислить, что при минимальной для него длине волны 10 сантиметров разрешение составляет… порядка угловой минуты. Полукилометровый гигант, чудо инженерной мысли, различает детали не лучше, чем невооруженный человеческий глаз!
Разумеется, это лукавое сравнение. Оптическая и радиоастрономия дополняют друг друга, но не могут друг друга заменить. Это так хотя бы потому, что не все космические радиоисточники излучают еще и свет, и наоборот. А поскольку глаз вообще не воспринимает радиоизлучение, то и незачем ему задирать нос перед честными антеннами (хотя минуточку, где у глаза нос?). И вообще, что поделать, если десятисантиметровые радиоволны в сотни тысяч раз длиннее световых?
Ученым, однако, очень хочется что-нибудь с этим поделать. Поэтому еще на заре радиоастрономии они придумали телескопы-интерферометры.
Как это работает
Простейший интерферометр представляет собой две антенны, которые работают как одна: сигнал с них складывается или (чаще) перемножается. Они могут быть соединены кабелем или просто вести запись с метками точного времени, чтобы перемножение сигнала можно было выполнить постфактум.
Что в этом хорошего? Дело в том, что угловое разрешение интерферометра тоже описывается приведенной выше формулой, только под D в ней нужно понимать расстояние между антеннами. Отрезок, соединяющий антенны, называется базой интерферометра; понятно, что расстояние между ними — это длина базы. Кроме длины, важна еще и ориентация базы в пространстве.
Что же получается? Разнесем два телескопа на тысячу километров — и получим разрешение, как у фантастической, невозможной тысячекилометровой антенны?
На самом деле, увы, все сложнее. Телескопы можно и нужно разносить (главное, чтобы не вдребезги), но эффект от этого будет несколько менее впечатляющий.
Часть интерферометра VLA с подвижными антеннами / © NRAO / AUI / NSF.
Дело в том, что интерферометр с длиной базы D получает только часть информации, которая достается цельной антенне диаметра D. Для математически подкованных читателей уточним: интерферометр с единственной базой считывает единственную же Фурье-гармонику пространственного распределения яркости (на частоте, зависящей от длины и ориентации этой базы). Если для вас это звучит как «интерферометр считывает только одну сепульку тирьямпампации», не отчаивайтесь! Главная мысль проста: для построения полного изображения нужны все сепульки, которых много. А интерферометр из двух неподвижных антенн (и, значит, с единственной базой) дает лишь одну. Пусть и точно такую же, какую (в числе прочих!) дала бы огромная антенна диаметра D.
Иногда этого хватает. Например, если наблюдаемый объект — крошечная точка, и задача интерферометра лишь как можно точнее определить ее положение на небе. Но чаще — нет. Чтобы разобраться, как выглядит сложно устроенный объект, астрономам нужно больше информации, и значит, больше баз.
Это можно устроить. Во-первых, кто сказал, что телескопов может быть только два? Крупнейшая интерферометрическая сеть European VLBI Network включает 24 антенны, разбросанные от Японии до Испании и от Финляндии до ЮАР. В нее, кстати, входит и российская сеть «Квазар» с антеннами в Ленинградской области, Карачаево-Черкесии и Бурятии. И каждый отрезок, соединяющий какие-нибудь два телескопа, — база интерферометра.
Во-вторых, антенны могут двигаться друг относительно друга, меняя длину и ориентацию базы. Так устроена американская система VLA. Двадцать восемь «тарелок» стоят на рельсах, и при необходимости их перемещает специальный тягач.
Космический аппарат “Спектр-Р”./© Роскосмос.
Российский исполин
Можно совместить два подхода, сделав несколько неподвижных антенн и одну подвижную. Особенно заманчиво запустить подвижный телескоп в космос на вытянутую орбиту. На максимальном расстоянии от Земли (в апогее) спутник обеспечит интерферометру огромную базу. По мере его движения вокруг планеты база будет меняться как по длине, так и по ориентации.
Именно так и работал самый зоркий телескоп в мире — российский «Радиоастрон». Его космической частью был искусственный спутник Земли «Спектр-Р» с десятиметровой антенной на борту. Запущенный в космос в 2011 году, он прекратил функционировать в 2019 году, проработав намного дольше положенного срока. За это время «Радиоастрон» пронаблюдал около 250 космических объектов и накопил четыре петабайта данных. Их обрабатывают и интерпретируют до сих пор.
К слову, запуск десятиметрового радиотелескопа в космос стал рекордным и сам по себе. Но «Спектр-Р» работал не в одиночку. В качестве наземного плеча хотя бы раз выступили практически все действующие радиотелескопы, подходящие по длине волны (почти 60 штук).
«Радиоастрон» — не первый наземно-космический интерферометр, но он побил все рекорды по длине баз. Максимальная база составила 350 тысяч километров, что почти равно расстоянию от Земли до Луны. Неудивительно, что этот инструмент попал в книгу рекордов Гиннесса как самый большой телескоп в истории. Разрешение на этой базе составляло 8 угловых микросекунд — абсолютный рекорд не только в радио-, но и вообще в астрономии.
Кстати, а почему рекорд? Что мешает нам получить еще большую базу? Давайте запустим телескоп не вокруг Земли, а вокруг Солнца! И пусть расстояние до него будет как до Марса, нет, как до Юпитера, нет, как до «Вояджеров»!
Увы, это ничего не даст. Дело в том, что за высокое разрешение приходится дорого платить. Радиотелескоп, интерферометр он или нет, не окидывает небо хозяйским взглядом. Одномоментно он «видит» лишь крошечный кусочек. Насколько крошечный? А вот как раз с угловым размером, равным разрешению.
Чем это чревато? Пламя свечи такое же яркое, как пламя большого факела. Но оно меньше по размеру, поэтому и света от него меньше. Сквозь узкую щель можно увидеть лишь маленький кусочек диска Солнца, и много ли света будет от этой щели в темной комнате? С радиоволнами такая же история. Если угловое разрешение будет слишком высоким, сигнал от космического радиоисточника станет неразличим в фоновом шуме.
Обойти эту проблему можно, если повысить чувствительность телескопа. Но чувствительность, в отличие от разрешения, не зависит от размера базы. Чтобы ее увеличить, придется все-таки взять антенну побольше. А большие и массивные аппараты трудно выводить в космос, тут уж сказываются ограничения ракет-носителей.
Однако будущее интерферометрии не только в космосе, что и демонстрирует нам сеть EHT. К ней постепенно подключаются новые инструменты, так что в скором времени можно ожидать еще более подробных портретов черных дыр.
Еще одна возможность — строить системы со скромным по меркам интерферометров разрешением, но зато гигантской чувствительностью. Так, в прошлом году началось строительство сети SKAO (Square Kilometre Array Observatory). Максимальная база будет измеряться «всего лишь» десятками километров, зато суммарная площадь сотни тысяч антенн превысит квадратный километр!
В общем, хотя инструмента с базой Земля—Марс пока не предвидится, потенциал технологии далеко не исчерпан. Интерферометры и впредь будут пристально разглядывать Вселенную, а мы — радоваться потоку научных открытий.
Альцион находится на расстоянии около 3 миллиардов световых лет от нас и представляет собой гигантскую радиогалактику, простирающуюся в космос на 5 мегапарсеков. Его длина составляет 16,3 миллиона световых лет, и он представляет собой крупнейшую из известных структур галактического происхождения.
Астрономы впервые показали изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь. Изображение было продемонстрировано на пресс-конференции в штаб-квартире Европейской Южной обсерватории (ESO) в Германии 12 мая 2022 года.
Радиоисточник «Стрелец А*» (Sgr A*) уже давно находился под наблюдением учёных и астрономов. А сегодняшнее изображение окончательно показало, что объект — чёрная дыра.
Мы не можем визуально наблюдать чёрную дыру (она действительно абсолютно чёрная, сюрприз!), но её выдаёт окружающий её светящийся газ. На изображении мы наблюдаем тёмную центральную область (называемую тенью), которая окружена яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз (!!!!) превышает массу нашего Солнца.
Чёрная дыра «Стрелец А*» находится от Земли на расстоянии 27 000 световых лет. Чтобы получить это изображение, группа астрономов создала сверхмощную антенную решетку планетарного масштаба EHT. Это восемь крупнейших радиообсерваторий, которые объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с нашу планету.
Изображение было получение усреднением тысяч изображений с использованием различных вычислительных методов.
Ступенчатые диаграммы показывают относительное число изображений в каждом из кластеров. В каждом из первых трёх кластеров оказались тысячи изображений. Но четвёртый, самый малочисленный, содержит лишь несколько сотен. Высота ступеней на диаграммах отмечает относительный вклад каждого кластера в конечное усреднённое изображение (наверху).
Самая правая картинка в нижнем ряду показывает положение чёрной дыры «Стрелец А*» в нашей галактике Млечный путь.
Правда, круто? У нас теперь есть уже две фотки чёрных дыр!
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Астрономы Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory – ESO) опубликовали снимок черной дыры!