Радиотелескоп улавливает то, чего глаз не способен увидеть: радиоволны от погибших звезд, раскаленного газа вокруг черных дыр, первых галактик Вселенной. Но у объединения тысяч антенн тоже есть предел — только устроен он не так, как кажется.
Зачем объединять телескопы
Один телескоп видит объект как точку. Если объединить данные с нескольких антенн, можно восстановить детали — словно собрать мозаику из множества наблюдений. Этим и занимается радиоинтерферометрия.
Базис, а не площадь
В радиоинтерферометрии угловое разрешение — способность различать мелкие детали — определяется не размером каждой антенны, а расстоянием между крайними телескопами. Этот показатель называется базисом.
Если два телескопа разнесены на тысячи километров и синхронно смотрят на один объект, их «виртуальный» диаметр равен этому расстоянию. Чтобы совместить сигналы с разных антенн, используют атомные часы с точностью до миллиардной доли секунды. Без этого данные невозможно сложить в одно изображение.
При длине волны 1,3 мм и базисе 12 700 км (диаметре Земли) разрешение составляет около 20 микросекунд дуги.
Чтобы понять, что такое микросекунда дуги, представьте: угловая секунда — это 1/3600 градуса. Микросекунда — это одна миллионная часть угловой секунды. Когда мы говорим, что разрешение телескопа составляет 20 микросекунд дуги, это означает, что он способен разглядеть деталь размером с мяч для гольфа на поверхности Луны. Именно такие крошечные углы позволяют астрономам различать тени черных дыр и структуру далеких галактик.
Предел, заданный размером планеты, уже достигнут.
Восемь обсерваторий и тень черной дыры
Именно этот принцип лежит в основе телескопа Event Horizon (Телескоп горизонта событий). 10 апреля 2019 года коллаборация опубликовала первое в истории изображение тени черной дыры — в центре галактики M87 в 55 миллионах световых лет от нас. Масса объекта — 6,5 миллиарда солнечных масс.
Источник: hi-tech.mail.ru