EHT: nadějný projekt pro odhalení naší černé díry
9.6.2016, Jan Vítek, aktualita
Pod označením Event Horizon Telescope se skrývá projekt sdružující různé radiové teleskopy po celém světě, které díky novému algoritmu z MIT mohou posloužit pro vůbec první detailní zobrazení černé díry v naší galaxii.
Jak dobře víme, černá díra sama o sobě není pozorovatelná, neboť z ní neunikne ani světlo a když opomineme zatím jen teoreticky popsané Hawkingovo záření, stále je tu fakt, že hmota vnikající do černé díry se zahřívá, díky čemuž ji lze pozorovat radiovými teleskopy. Tedy bylo by možné, pokud bychom měli k dispozici takový teleskop, který to dokáže. Černé díry jsou tak daleko a navíc i tak malé, že žádný z dostupných teleskopů se svou velikostí ani nepřibližuje tomu, co by bylo potřeba z hlediska úhlového rozlišení.
Katie Bouman z MIT spolupracující na projektu Event Horizon Telescope (EHT) uvádí, že snaha o pozorování černé díry dostupnými radiovými teleskopy konvenčními technikami je naprosto marná. Abychom uspěli, potřebovali bychom teleskop s průměrem kolem 10 tisíc kilometrů, což je na Zemi s průměrem 13 tisíc kilometrů poněkud nesnadné. Katie ale přišla s vlastním algoritmem CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), který je založen na interferometrii a díky tomu může propojit různé teleskopy po celém světě.
Event Horizon Telescope je tak ve skutečnosti celé pole radioteleskopů, které se budou snažit přinést obraz Sagittaria A*, což je silný a kompaktní zdroj rádiového záření uprostřed naší galaxie. Sagittarius A* je dle dosavadních měření objekt o hmotnosti 4,1 milionu našich Sluncí, a to v oblasti s poloměrem maximálně 50 milionů kilometrů. To je zhruba jako bychom nacpali 4,1 milionů Sluncí do oblasti, kterou bychom ohraničili oběžnou dráhou Merkuru. Dle toho lze usuzovat, že Sagittarius A* je ve skutečnosti obří černá díra.
Střed naší galaxie nemůžeme pozorovat v optickém spektru, a to jednoduše proto, že máme do něj zakrytý výhled. Zbývají radioteleskopy a interferometrie, která byla použita již v roce 2008, a to také v MIT a právě tehdy bylo určeno, že Sagittarius A* má maximálně 50 milionů kilometrů v poloměru. Nyní má nastoupit algoritmus CHIRP, který funguje podobně jako složené hmyzí oko. Využijí se tak teleskopy v poli EHT, přičemž se k tomu využije také měření ze tří teleskopů zaměřených na jedno místo, díky čemu se pomocí triangulace může odstínit šum vzniklý v naší atmosféře. Prozatím se do tohoto projektu přihlásilo šest teleskopů. Jenomže naše planeta není zrovna celá pokryta teleskopy, a tak je třeba využít matematiku a výsledný CHIRP, který dokáže vytvořit kompaktní celek, a to lépe než jiné metody.
Katie Bouman ověřila svůj algoritmus s využitím obrázků vesmírných těles, černých děr nebo i člověka, aby zjistila, jak dobře dokáže rekonstruovat původní objekt. Jak je vidět, CHIRP poskytl ze srovnávaných metod výsledky, které nejlépe odpovídají originálu. Algoritmus bude prezentován na červnové konferenci IEEE Computer Vision and Pattern Recognition, ale zde už je k dispozici PDF se studií.
První obrázek Sagittaria A* bychom mohli mít už v příštím roce a očekává se, že zjištěná data řádně otestují samotnou Einsteinovu obecnou teorii relativity popisující gravitaci v moderní fyzice.
Zdroj: Extremetech
Katie Bouman z MIT spolupracující na projektu Event Horizon Telescope (EHT) uvádí, že snaha o pozorování černé díry dostupnými radiovými teleskopy konvenčními technikami je naprosto marná. Abychom uspěli, potřebovali bychom teleskop s průměrem kolem 10 tisíc kilometrů, což je na Zemi s průměrem 13 tisíc kilometrů poněkud nesnadné. Katie ale přišla s vlastním algoritmem CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), který je založen na interferometrii a díky tomu může propojit různé teleskopy po celém světě.
Event Horizon Telescope je tak ve skutečnosti celé pole radioteleskopů, které se budou snažit přinést obraz Sagittaria A*, což je silný a kompaktní zdroj rádiového záření uprostřed naší galaxie. Sagittarius A* je dle dosavadních měření objekt o hmotnosti 4,1 milionu našich Sluncí, a to v oblasti s poloměrem maximálně 50 milionů kilometrů. To je zhruba jako bychom nacpali 4,1 milionů Sluncí do oblasti, kterou bychom ohraničili oběžnou dráhou Merkuru. Dle toho lze usuzovat, že Sagittarius A* je ve skutečnosti obří černá díra.
Střed naší galaxie nemůžeme pozorovat v optickém spektru, a to jednoduše proto, že máme do něj zakrytý výhled. Zbývají radioteleskopy a interferometrie, která byla použita již v roce 2008, a to také v MIT a právě tehdy bylo určeno, že Sagittarius A* má maximálně 50 milionů kilometrů v poloměru. Nyní má nastoupit algoritmus CHIRP, který funguje podobně jako složené hmyzí oko. Využijí se tak teleskopy v poli EHT, přičemž se k tomu využije také měření ze tří teleskopů zaměřených na jedno místo, díky čemu se pomocí triangulace může odstínit šum vzniklý v naší atmosféře. Prozatím se do tohoto projektu přihlásilo šest teleskopů. Jenomže naše planeta není zrovna celá pokryta teleskopy, a tak je třeba využít matematiku a výsledný CHIRP, který dokáže vytvořit kompaktní celek, a to lépe než jiné metody.
Katie Bouman ověřila svůj algoritmus s využitím obrázků vesmírných těles, černých děr nebo i člověka, aby zjistila, jak dobře dokáže rekonstruovat původní objekt. Jak je vidět, CHIRP poskytl ze srovnávaných metod výsledky, které nejlépe odpovídají originálu. Algoritmus bude prezentován na červnové konferenci IEEE Computer Vision and Pattern Recognition, ale zde už je k dispozici PDF se studií.
První obrázek Sagittaria A* bychom mohli mít už v příštím roce a očekává se, že zjištěná data řádně otestují samotnou Einsteinovu obecnou teorii relativity popisující gravitaci v moderní fyzice.
Zdroj: Extremetech
