Αστρονόμοι ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο οπτικής καταγραφής του Διαστήματος η οποία μέσω του παγκόσμιου δικτύου ραδιοτηλεσκοπίων Event Horizon Telescope υπόσχεται να καταγράψει για πρώτη φορά έγχρωμες εικόνες από μαύρες τρύπες επίτευγμα που αναμένεται να βελτιώσει την κατανόηση μας για τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του Σύμπαντος.
Τα χρώματα είναι ένα ενδιαφέρον φαινόμενο. Στη φυσική, μπορούμε να πούμε ότι το χρώμα του φωτός ορίζεται από τη συχνότητα ή το μήκος κύματός του. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, ή όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο περισσότερο είναι προς το κόκκινο άκρο του φωτός του φάσματος. Μετακινηθείτε προς το μπλε άκρο και τα μήκη κύματος γίνονται μικρότερα και οι συχνότητες υψηλότερες. Κάθε συχνότητα ή μήκος κύματος έχει το δικό της μοναδικό χρώμα.
Τα μάτια μας βλέπουν χρώμα με τρεις διαφορετικούς τύπους κώνων στον αμφιβληστροειδή μας, ευαίσθητους στις συχνότητες του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε φωτός. Στη συνέχεια, το μυαλό μας χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσει μια έγχρωμη εικόνα. Οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές λειτουργούν παρόμοια. Έχουν αισθητήρες που καταγράφουν κόκκινο, πράσινο και μπλε φως. Στη συνέχεια, η οθόνη του υπολογιστή σας χρησιμοποιεί κόκκινα, πράσινα και μπλε εικονοστοιχεία (pixel) τα οποία ξεγελούν τον εγκέφαλό μας για να δει μια έγχρωμη εικόνα.
Ενώ δεν μπορούμε να δούμε το ραδιοφώς, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να δουν χρώματα, γνωστά ως ζώνες. Ένας ανιχνευτής μπορεί να συλλάβει ένα στενό εύρος συχνοτήτων, γνωστό ως ζώνη συχνοτήτων, το οποίο είναι παρόμοιο με τον τρόπο που οι οπτικοί ανιχνευτές καταγράφουν τα χρώματα. Παρατηρώντας τον ουρανό σε διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων, οι αστρονόμοι μπορούν να δημιουργήσουν μια «έγχρωμη» εικόνα.
Οι δυσκολίες
Αυτή η εξέλιξη της έγχρωμης εικόνας δεν έρχεται χωρίς προβλήματα. Τα περισσότερα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να παρατηρήσουν μόνο μία ζώνη κάθε φορά. Έτσι, οι αστρονόμοι πρέπει να παρατηρήσουν ένα αντικείμενο πολλές φορές σε διαφορετικές ζώνες για να δημιουργήσουν μια έγχρωμη εικόνα. Για πολλά αντικείμενα, αυτό είναι απολύτως εντάξει, αλλά για αντικείμενα που αλλάζουν γρήγορα ή αντικείμενα με μικρό προφανές μέγεθος, δεν λειτουργεί. Η εικόνα μπορεί να αλλάξει τόσο γρήγορα που δεν μπορείτε να τοποθετήσετε εικόνες μαζί. Φανταστείτε εάν η κάμερα του τηλεφώνου σας χρειαζόταν ένα δέκατο του δευτερολέπτου για να καταγράψει κάθε χρώμα μιας εικόνας. Θα ήταν εντάξει για μια φωτογραφία τοπίου ή μια selfie, αλλά για μια λήψη δράσης οι διαφορετικές εικόνες δεν θα ευθυγραμμιστούν.
Εδώ εμφανίζεται αυτή η νέα μέθοδος. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια μέθοδο γνωστή ως μεταφορά φάσης συχνότητας (FPT) για να ξεπεράσει τις ατμοσφαιρικές παραμορφώσεις του ραδιοφωτός. Παρατηρώντας τον ουρανό του ραδιοφώνου σε μήκος κύματος 3 χιλιοστών η ομάδα μπορεί να παρακολουθήσει πώς η ατμόσφαιρα παραμορφώνει το φως. Αυτό είναι παρόμοιο με τον τρόπο που τα οπτικά τηλεσκόπια χρησιμοποιούν ένα λέιζερ για να παρακολουθούν τις ατμοσφαιρικές αλλαγές.
Η ομάδα έδειξε πώς μπορούν να παρατηρήσουν τον ουρανό σε μήκος κύματος τριών χιλιοστών και ενός χιλιοστού ταυτόχρονα και να το χρησιμοποιήσουν για να διορθώσουν και να οξύνουν την εικόνα που συλλέγεται από το μήκος κύματος του ενός χιλιοστού.
Διορθώνοντας την ατμοσφαιρική παραμόρφωση με αυτόν τον τρόπο, οι αστρονόμοι του ραδιοφώνου μπορούσαν να τραβήξουν διαδοχικές εικόνες σε διαφορετικές ζώνες ραδιοφώνου και στη συνέχεια να τις διορθώσουν όλες για να δημιουργήσουν μια έγχρωμη εικόνα υψηλής ανάλυσης.
Αυτή η μέθοδος βρίσκεται ακόμα στα αρχικά της στάδια και αυτή η τελευταία μελέτη είναι απλώς μια επίδειξη της τεχνικής. Αλλά αποδεικνύει ότι η μέθοδος μπορεί να λειτουργήσει. Έτσι, μελλοντικά έργα όπως το EHT επόμενης γενιάς (ngEHT) και το Black Hole Explorer (BHEX) θα μπορούν να βασίζονται σε αυτήν τη μέθοδο. Και αυτό σημαίνει ότι θα μπορούμε να δούμε τις μαύρες τρύπες ζωντανά και έγχρωμα.
Naftemporiki.gr
