Первые наблюдения с прибором для исследования Черных Дыр. Успешно протестирован инструмент GRAVITY на VLTI

Подробное исследование черных дыр – главная задача нового инструмента GRAVITY, только что установленного на Очень Большом Телескопе ESO в Чили. Во время своих первых наблюдений GRAVITY успешно скомбинировал световые потоки от всех четырех Вспомогательных телескопов. Качество полученных данных поразило ученых, сконструировавших и построивших GRAVITY – группу европейских астрономов и инженеров, под руководством специалистов из Института Внеземной физики Макса Планка в Гархинге. Уже в ходе этого первого тестирования инструмент поставил несколько важных «рекордов». Теперь это самый мощный приемник из всех, которыми оснащен интерферометр VLT.

Инструмент GRAVITY объединяет световые потоки, поступающие от нескольких телескопов, формируя таким образом виртуальный телескоп диаметром до 200 метров. Это достигается при помощи метода интерферометрии. Такая техника позволяет астрономам регистрировать значительно более мелкие детали изображений космических объектов, чем это возможно с единичным телескопом.

Работы по установке инструмента в специальных туннелях под платформой Очень Большого Телескопа в обсерватории ESO Паранал на севере Чили [1] велись с лета 2015 года международной группой астрономов и инженеров под руководством Франка Айзенхауэра (Frank Eisenhauer, MPE, Гархинг, Германия). Это составило первую стадию процесса ввода в действие инструмента GRAVITY в составе Очень Большого Телескопа-Интерферометра (VLTI). Теперь достигнута важная ключевая веха: инструмент впервые успешно провел объединение потоков звездного света от всех четырех Вспомогательных Телескопов VLT [2].

“В ходе этих первых наблюдений, впервые за всю историю интерферометрии со сверхдлинной базой в оптической астрономии, GRAVITY смог достичь продолжительности экспозиции в несколько минут — более, чем в сто раз длиннее, чем было возможно раньше”, — комментирует Франк Айзенхауэр. “GRAVITY сделает возможной оптическую интерферометрию гораздо более слабых объектов, намного раздвинет границы чувствительности и точности в астрономии высокого углового разрешения”.

В ходе первых наблюдений группа выбрала одной из целей яркие молодые звезды знаменитого скопления Трапеции, расположенного в сердце области звездообразования в Орионе. Уже эти первые данные тестовых наблюдений с GRAVITY принесли небольшое открытие: один из компонентов скопления оказался двойной звездой [3].

Ключевой пункт успешных испытаний – стабилизация виртуального телескопа на достаточно долгое время с использованием опорной звезды. При этом становится возможна длинная экспозиция второго, гораздо более слабого объекта. Больше того, астрономам удалось стабилизировать световые сигналы одновременно от всех четырех телескопов, чего раньше сделать было нельзя [3].

GRAVITY способен измерять положения астрономических объектов на очень малых шкалах, а также выполнять построение интерферометрических изображений и спектроскопию [4]. Если бы на Луне были здания, GRAVITY смог бы их «разглядеть». У такого сверхвысокого разрешения может быть много приложений, но главной областью применения приемника в будущем станет исследование окрестностей черных дыр.

В частности, с помощью GRAVITY мы узнаем, что происходит в крайне сильных гравитационных полях вблизи горизонта событий сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути — откуда происходит и название инструмента. В этой области действуют законы общей теории относительности Эйнштейна. А кроме того, GRAVITY раскроет подробности процессов аккреции и выброса джетов, которые происходят как вблизи новорожденных звезд (молодых звездных объектов), так и в областях вокруг сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Инструмент будет применяться и для исследования движения двойных звезд, экзопланет и молодых звездных дисков, для построения изображений поверхности звезд.

Пока GRAVITY протестирован с четырьмя 1.8-метровыми Вспомогательными телескопами. Первые наблюдения, в которых GRAVITY будет работать в комбинации с четырьмя Основными 8-метровыми «юнитами» VLT, планируются в течение 2016 года.

Консорциум GRAVITY возглавляется Институтом внеземной физики Макса Планка в Гархинге (Германия). Другие институты-партнеры перечислены ниже:

LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universit?s, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cit?, Meudon, France
Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany
1. Physikalisches Institut, University of Cologne, Cologne, Germany
IPAG, Universit? Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, France
Centro Multidisciplinar de Astrof?sica, CENTRA (SIM), Lisbon and Oporto, Portugal
ESO, Garching, Germany
Примечания
[1] Туннели VLTI и камера, в которой происходит комбинация световых пучков, только что прошли основательную реконструкцию для установки там инструмента GRAVITY и других будущих приборов.

[2] Точнее было бы назвать этот этап получением первых “интерференционных картин”, так как основной достигнутой вехой была первая успешная комбинация света от различных телескопов в виде интерференционных полос.

[3] Новооткрытая двойная звезда – тэта-1 Ориона F, а для ее наблюдений использовалась в качестве опорной соседняя более яркая звезда тэта-1 Ориона C.

[4] Планируется, что GRAVITY сможет измерять положения объектов с точностью порядка десяти микросекунд дуги и строить изображения с разрешением в четыре угловых миллисекунды.




Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *