ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

APEX Şimdiye Kadarki En Keskin Gözlemde Yerini Aldı / Şili, Hawaii ve Arizona’daki Teleskoplar İnsan Gözünün İki Milyon Katı Hassasiyete Ulaştı

Quasar (Kuasar) 3C 279

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi uzak bir kuasarın merkezini insan görüşünden iki milyon kez daha duyarlı, eşi benzeri görülmemiş bir keskinlikte görüntüledi. Gözlemler Atacama Pathfinder Deneyi (APEX) teleskobunu [1] ilk kez farklı kıtalarda bulunan başka iki teleskoba bağlanmasıyla gerçekleştirildi. Bu işlem “Olay Ufku Teleskobu” projesinin [2] heyecan verici bilimsel amacı için oldukça önemli bir adımdı: kendi gökadamızın ve diğerlerinin merkezindeki süper kütleli karadelikleri görüntülemek.

Gökbilimciler Şili’deki APEX, Hawaii, ABD’deki Milimetre-altı Dizgesi (SMA) [3] ve Arizona, ABD’deki Milimetrealtı Teleskobu’nu (SMT) [4] birlikte kullandılar. Merkezinde Güneş’ten yaklaşık bir milyar kat daha büyük, süper kütleli bir karadelik bulunduran ve ışığı yeryüzüne 5 milyar yılda ulaşan parlak kuasar 3X 279’un doğrudan [5] en keskin görüntüsünü elde ettiler. APEX, Max Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü (MPIfR), Onsala Uzay Gözlemevi (OSO) ve ESO arasındaki ortak bir projedir. APEX ESO tarafından işletilmektedir.

Teleskoplar Çok Uzun Hat Girişimölçeri (VLBI) olarak bilinen bir yöntemle birleştirildiler. Daha büyük teleskoplar daha keskin (net) gözlemler yapabilir, ve girişimölçer yöntemiyle birden fazla teleskop aralarındaki mesafenin — ya da “hattın” — uzunluğu ölçeğinde tek bir teleskop gibi davranabilir. VLBI yöntemi ile teleskoplar arasındaki mesafe mümkün olduğunca arttırılarak en keskin görüntü elde edilebilir.

Ekip kuasar gözlemleri için Arizona’dan Hawaii’ye 4627 km, Şili’den Arizona’ya 7174 km ve Şili’den Hawaii’ye 9447 km’lik bir hat üzerindeki üç teleskobu kullanarak kıtalararası bir girişimölçer oluşturdular. Şili’deki APEX’e bağlanmak oldukça zordu çünkü en uzun hat üzerinde bulunuyordu.

Gözlemler 1.3 milimetre dalgaboyundaki radyo dalgalarıyla gerçekleştirildi. Bu şimdiye kadar bu kadar uzun bir hatta gerçekleştirilen en kısa dalgaboylu gözlemdi. Gözlemler 28 mikro açı saniyesi — bir derecenin 8 milyarda biri açısal çözünürlük ya da netlikte elde edildi. Bu insan gözünün ayırt edebileceği bir detayın iki milyon katı anlamına geliyor.Bu keskinlikte bir gözlem kuasar üzerinde bir ışık-yılından daha az bir ölçeğin ölçülebileceğini gösteriyor — milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki bir hedef için elde edilen dikkate değer bir başarı.

Gözlemler süper kütleli karadelikleri ve etrafındaki bölgeleri görüntüleme yolunda yeni bir döneme işaret ediyor. Gelecekte bu yöntemle daha fazla teleskobu birbirine bağlayarak Olay Ufku Teleskobu’nun oluşturulması planlanıyor. Olay Ufku Teleskobu Samanyolu gökadasının merkezindeki ve diğer yakın gökadalardaki süper kütleli karadeliklerin gölgelerini görüntüleyebilecek. Gölge — parlak arka fona karşı görülen karanlık bir bölge — karadelik tarafından ışığın bükülmesiyle oluşan ve ışığın dahi kaçamadığı sınır içindeki, karadeliğin olay ufkunun varlığına dair ilk doğrudan gözlemsel kanıt olabilir.

Deneyle birlikte APEX ilk kez VLBI gözlemlerinde görev almış oldu ve atmosfer basıncının deniz seviyesindekinin yarısı kadar olduğu Şili’deki And Dağlarının zirvesinde bulunan 5000-metre yüksekliğe sahip Chajnantor platosundaki APEX’in üç yıllık zorlu çalışma koşullarının sınırları zorlandı. APEX’in VLBI gözlemine hazır olması için Almanya ve İsveç’ten gelen bilim insanları, yeni dijital veri edinme sistemi, oldukça hassas bir atom saati ve zorlu çevre koşulları altında saatlerce saniyede 4 gigabit kayıt yapabilecek basınçlı veri kayıt cihazları kurdular. [6] Her teleskoptan alınan 4 terabayt boyutundaki veriler Bonn’daki Max Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü’nde analiz edilmek üzere sabit disklerle Almanya’ya gönderildi.

Başarılı bir şekilde eklenen APEX’in başka bir önemi daha var.Yerleşkesini ve teknolojisinin birçok yönünü yeni Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı Dizgesi (ALMA) teleskobu ile paylaşıyor. [7] ALMA halen inşa halinde ve tamamlandığında APEX gibi 12-metre çaplı 54 çanak ve 7-metre çaplı daha küçük 12 teleskoptan oluşacak. ALMA’nın bir ağa bağlanma olasılığı üzerinde halen çalışılıyor. ALMA antenlerinin oldukça geniş toplama alanı ile, bu başlangıç testlerinden 10 kat daha duyarlılığa çıkabilir. Bu ise Samanyolu’nun süper kütleli karadeliğinin gölgesini gelecek gözlemler için erişime açacaktır.

Notlar:

[1] APEX, Max Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü (MPIfR), Onsala Uzay Gözlemevi (OSO) ve ESO arasındaki bir işbirliğidir. APEX’in Chajnantor’daki işletimi ESO’ya verilmiştir. APEX şu anda aynı platoda inşa edilen ve işletilen yeni nesil milimetrealtı teleskop, Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı Dizgesi (ALMA) için bir öncü, test görevi görmektedir.

[2] Olay Ufku Teleskobu projesi MIT Haystack Gözlemevi (ABD) tarafından koordine edilen uluslararası bir işbirliğidir.

[3] Mauna Kea, Hawaii’deki her biri 6 metre çapa sahip 8 çanaktan oluşan Milimetrealtı Dizgesi (SMA) Smithsonian Astrofizik Gözlemevi (ABD) ve Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü (Tayvan) tarafından işletilmektedir.

[4] Arizona’daki Mount Graham tepesinde bulunan 10 metre çaplı Milimetrealtı Teleskobu’nu (SMT) Tucson, Arizona’daki (ABD) Arizona Radyo Gözlemevi (ARO) işletmektedir.

[5] Daha detaylı ölçekler için bazı dolaylı yöntemler kullanılmıştır, örneğin mikro merceklenme (bkz=>heic1116) ya da yıldızlararası parıldama gibi, fakat bu doğrudan gözlemler için bir rekordur.

[6] Bu sistemler ABD (MIT-Haystack gözlemevi) ve Avrupa’da (MPIfR, INAF — VLBI Radyo Gökbilim Enstitüsü ve HAT-Lab) paralel olarak geliştirilmiştir. Oldukça hassas bir atomik saat olarak hidrojen mazer zaman standartı (T4Science) kurulmuştur. SMT ve SMA halihazırda VLBI benzeri donatılmıştır.

[7] Atacama Geniş Milimetre/milimetrealtı Dizgesi (ALMA), Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya’nın Şili Cumhuriyeti işbirliğinde yürüttüğü uluslararası bir gökbilim tesisidir. ESO, ALMA’nın Avrupalı ortağıdır.

Kaynak : ESO Basın Açıklaması / Kurumsal Bülten (18 Temmuz 2012)

MsXLabs Üye Girişi