Et internationalt hold af astronomer fra ESO under ledelse af Alan Roy fra Max-Planck-Institut für Radioastronomie i Tyskland har observeret hjertet af en fjern kvasar med hidtil udset skarphed. To millioner gange skarpere end det er muligt med det menneskelige øje.

Observationerne er gennemført ved, for første gang at sammenkoble ESO's Atacama Pathfinder Experiment (Apex) teleskopet med to andre teleskoper på forskellige kontinenter. Det er et afgørende skridt i retning mod det dramatiske videnskabelige mål for 'Event Horizon Telescope'-projektet, der er at lave billeder af supertunge sorte huller i midten af vores egen og andre galakser.
Astronomer sammenkoblede Apex i Chile med Submillimeter Array på Hawaii i Stillehavet og Submillimeter Telescope i Arizona, USA. Herved var de i stand til at lave de hidtil skarpeste direkte observationer af en fjern galakses centrum, den lysstærke kvasar 3C-279.

Kvasaren indeholder et supertungt sort hul, der er omkring en milliard gange tungere end Solen og ligger så langt fra Jorden, at det har taget dens lys fem milliarder år om at nå frem til os.
Teleskoperne blev koblet sammen med en teknik, der kaldes Very Long Baseline Interferometry (Vlbi). Større teleskoper kan lave skarpere observationer og interferometri gør det muligt at få teleskoper til at virke som ét stort teleskop på størrelse med afstanden - eller "baseline" - imellem dem.

Når man bruger Vlbi, kan de skarpeste observationer laves ved at gøre afstanden mellem teleskoperne så stor som muligt.
Til deres kvasar-observationer anvendte astronomerne de tre teleskoper til at skabe et interferometer med en transkontinental baseline på 9.447 kilometer fra Chile til Hawaii, 7.174 kilometer fra Chile til Arizona og 4.627 kilometer fra Arizona til Hawaii.
Det var helt afgørende at få Apax i Chile koblet på netværket, da det bidrog med de længste baselines.

Observationerne indfangede radiobølger med en bølgelængde på 1,3 millimeter. Det er første gang observationer med en så kort bølgelængde er lavet med så lange baselines. Observationerne opnåede en skarphed, eller vinkelopløsning, på kun 28 mikrobuesekunder - omkring en otte milliardtedel af en grad. Det svarer til at kunne skelne detaljer imponerende to millioner gange bedre end det menneskelige øje. Så skarpe observationer kan undersøge områder med en størrelse mindre end et lysår i kvasaren - en imponerende bedrift for et mål, der ligger milliarder af lysår væk.

Observationerne repræsenterer en ny milepæl frem mod at lave billeder af sorte huller og deres omgivelser. I fremtiden er det planen at sammenkoble endnu flere teleskoper og derved skabe det såkaldte Event Horizon Telescope. Dette teleskop vil være i stand til at lave billeder af skyggen af det supertunge sorte hul i midten af vores galakse, Mælkevejen, såvel som i andre nærtliggende galakser.
Skyggen - et mørkt område set mod en lysere baggrund - opstår, fordi det sorte hul afbøjer lyset og vil være den første direkte observation, der peger på eksistensen af et sort huls begivenhedshorisont, grænsen, hvorfra selv ikke lyset kan undslippe.
Eksperimentet er første gang Apex har deltaget i Vlbi-observationer, og det er kulminationen af tre års hårdt arbejde på Apex' højtliggende lokalitet på den 5.000 meter høje Chajnantor-højslette i de chilenske Andesbjerge. Her er det atmosfæriske tryk kun omkring halvt så stort som ved havniveau. For at gøre Apex klar til Vlbi installerede forskere fra Tyskland og Sverige nye digitale dataopsamlings-systemer, et meget præcist atomur og tryksatte dataoptagere, der kunne optage fire gigabits pr. sekund i mange timer under udfordrende miljøforhold. De indsamlede data - fire terabytes fra hvert teleskop - blev sendt til Tyskland på harddiske og bearbejdet på Max-Planck-Institut für Radioastronomie i Bonn.
Links:
ESOs pressemeddelelse: http://www.eso.org/public/news/eso1229/

Dokumentation

ESO: APEX deltager i de skarpeste observationer nogensinde