Лазерна комунікаційна апаратура працює зі швидкістю передачі даних, необхідною для отримання зображень фотонних кілець чорних дір.
Науковці планують використовувати технологію лазерного зв’язку TBIRD для отримання безпрецедентно чітких зображень чорних дір, зокрема їхніх загадкових фотонних кілець. Про це повідомили дослідники з Лабораторії Лінкольна Массачусетського технологічного інституту.
Технологія TBIRD – невеликі комунікаційні модулі на супутниках – в експерименті НАСА продемонструвала рекордну швидкість передавання даних із космосу в 200 Гб/с. Дослідники пропонують використовувати її для проєкту Black Hole Explorer (BHEX). Вони хочуть вивести телескоп на навколоземну орбіту для розширення можливостей мережі наземних телескопів “Телескоп горизонту подій”.
EHT – це глобальна мережа радіотелескопів, що працюють разом для створення віртуального телескопа розміром із Землю. Раніше дослідники проєкту показали, який вигляд мають надмасивні чорні діри в центрі галактики M87 і Чумацького Шляху, а також знайшли фотонне кільце в галактиці M87.
EHT використовує принцип інтерферометрії – зокрема, інтерферометрії з дуже довгою базою. Інтерферометрія працює шляхом збору світла у формі радіохвиль одночасно кількома телескопами в різних місцях земної кулі, а потім порівняння різниці фаз радіохвиль у різних місцях, щоб точно визначити напрямок джерела.
Що більша відстань між синхронізованими точками спостереження – телескопами, то вища якість зображення. Зараз найбільша відстань, на якій можуть перебувати два телескопи один від одного, знаходиться на протилежних сторонах Землі. Виведення додаткового телескопа на орбіту дасть змогу збільшити роздільну здатність знімків.
Використання інтерферометрії для спостереження фотонного кільця чорної діри
Для проєкту BHEX систему TBIRD модифікують: збільшать апертуру, підвищать потужність передачі та адаптують протоколи контролю помилок для роботи на високій орбіті.
Успішна реалізація проєкту дасть змогу вченим уперше детально вивчити фотонне кільце чорної діри – ділянку, де світло робить останній оберт навколо чорної перед тим, як покинути околиці об’єкта. Це дасть можливість перевірити загальну теорію відносності Ейнштейна і краще зрозуміти фізичні процеси поблизу чорних дір, такі як формування релятивістських струменів і акреція матерії.