Tavaly áprilisban a világ minden tájáról érkezett tudósok százaiból álló koalíció fogott össze, hogy elérjenek valamit, amit korábban lehetetlennek tartottak: első kép egy fekete lyukról, az Event Horizon Telescope (EHT) projekt részeként.
Tartalom
- Teleszkópok utólagos felszerelése egy új funkcióhoz
- A jó idő véletlen egybeesése
- Emberek és szervezetek összevonása
- Személyes kihívások
- Figyelemre méltó eredmény
Jonathan Weintroub villamosmérnök és tudós, aki vezető szerepet játszott a tervezésében digitális műszerezés a teljes tömb számára, és aki a legkorábbiak óta foglalkozik az EHT-vel szakasz. A Digital Trends beszélt vele arról, hogy milyen kihívásokkal jár, ha sok embert, intézményt és távcsövet egyetlen közös céllal összehozni.
Az együttműködés az emberiség szuperereje. Lehetővé tette a világ valaha látott legjelentősebb előrelépéseit, és ebben a sorozatban bemutatjuk az együttműködés leghihetetlenebb és leginspirálóbb példáit Most.
Teleszkópok utólagos felszerelése egy új funkcióhoz
A projekthez nyolc különböző teleszkópot kellett használni hat különböző helyen. Ezek a teleszkópok azonban nem erre a feladatra készültek – Weintroub és munkatársai a meglévő teleszkópokat vették át, és új berendezéssel látták el őket, hogy egy globális tömb részévé tegyék őket.
Összefüggő
- Lehet, hogy a Hubble megtalálta a „hiányzó láncszemet” a fekete lyukak kialakulásában
- A Hubble leképezi a poros galaxist, hogy megismerje a szupermasszív fekete lyukakat
- A csillagászok elmagyarázzák, mi táplálta az éhes szupermasszív fekete lyukakat az univerzum hajnalán
A teleszkópok többsége egyetlen parabola tányér volt, mint például a déli sarki teleszkóp az Antarktiszon vagy az IRAM 30 méteres teleszkóp Spanyolországban, „úgy néznek ki, mint a parabolaantenna a televízióhoz, de nagyobbak” – mondta Weintroub magyarázta. A csapat minden edényhez két berendezést szerelt fel: Először is volt egy digitális háttér, amely egy analóg-digitális konverterből és egy Linux számítógépből állt, felvevőnként 256 terabájt tárhellyel. Telephelyenként négy ilyen rögzítő összesen 1,2 petabájtnyi adatot tárolt.
Másodszor, volt egy atomóra, mivel a pontos időbélyegek nélkülözhetetlenek a pontos leolvasásokhoz a tömbön. "Ez akkora, mint egy kollégiumi hűtőszekrény, és tízmillió évente körülbelül egy másodpercen belül tartja az időt" - mondta Weintroub.
Az érintett teleszkópok egy része több tányérból álló tömb volt, mint például a Submillimeter Array Hawaii-on vagy az Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array Chilében. Az EHT projektben ezeknek a tömböknek egyetlen állomásként kell működniük. Ez egy extra feldolgozási lépést jelentett, ahogy Weintroub kifejtette: „Ahelyett, hogy a szabványos feldolgozást végeznénk el, amit a webhelyen végzünk jeleket, építünk egy speciális műszert, amely összegzi a tömbben lévő minden távcső kimenetét, és csak egy jelet ad digitalizálás."
A jó idő véletlen egybeesése
Miután az adatokat az egyes teleszkóphelyeken összegyűjtötték, egy központi helyre küldték feldolgozásra, akár Massachusettsbe, akár Bonnba, Németországba. De „1,2 petabájt minden állomáson túl sok adat ahhoz, hogy az interneten keresztül elküldhessük” – mondta Weintroub. "Tehát fizikailag becsomagoljuk ezeket a lemezeket egy dobozba, és egy központi helyre szállítjuk."
A Déli-sarkon lévő teleszkóp korongjai azonban kihívásnak bizonyultak. „Sem a FedEx, sem a UPS nem szolgálja ki a Déli-sarkot, és amikor áprilisban végezzük a megfigyelést, nincs légi szolgáltatás. Február végén leállítják a repülőgépeket, és csak egy csontváz van ott, aki csomagolja a lemezeket. Hat hónapot várunk, mire megérkezik egy repülőgép, és elfoglalja az utat. Végül hat hónapot vártunk a Déli-sarkra vonatkozó adatokra.”
Egy másik gyakorlati kérdés az egyes helyszínek időjárása volt. Az EHT projektben használt nagyfrekvenciás rádióteleszkópok rendkívül érzékenyek a légkörben lévő vízre, és a hatékony működéshez tiszta égbolt szükséges. Ezért van az, hogy a legtöbb teleszkóp magas tengerszint feletti magasságban nagyon száraz légkörű helyeken található, mint például a chilei Atacama-sivatagban vagy a hawaii Mauna Keában. Ennek ellenére a megfigyeléshez minden helyszínen jó idő szükséges. „Ha azt akarod, hogy működjön, akkor minden helyszínen jó idő kell. Ez elég ritkán történik meg, mint kiderült.”
Az időjárási viszonyok nem csak a tudományra, hanem a tudósokra is hatással vannak. Az extrém tengerszint feletti magasság és az alacsony páratartalom sajátos kihívásokat jelent a telephelyen dolgozók számára. „Nagyon alacsony a vízgőz a hegy tetején. Olyan, mint egy sivatag. Megreped a bőröd, védelmet kell tenned az ajkaidra." És ami a magasságot illeti: „Akár 6000 méteres magasságban vagyunk. A légköri nyomás körülbelül 60%-a a tengerszinti nyomásnak. Magassági betegséget kapsz, és fejfájásod van." A körülményekhez való alkalmazkodás érdekében a tudósok úgy alkalmazkodnak, hogy néhány napot egyre nagyobb magasságban töltenek.
Emberek és szervezetek összevonása
Az EHT csak egy volt a sok projekt közül, amelyek a különböző teleszkópokon versenyeztek az időért. A teleszkópok túlzottan előfizetettek, ami azt jelenti, hogy több projekt jelentkezik a használatukra, mint amennyit előirányoznak, így versenyképes lehet a műszerekre való időkeret. Megpróbálják a kormányokat, szervezeteket és tudósokat bekeríteni, hogy hagyjanak időt az EHT-nak a különböző A teleszkópok „karcsavarás kérdése”, különösen mielőtt az EHT mérföldkőnek számító eredménye a címlapokra került volna 2019.
És ott van a különböző országokban élő hatalmas számú ember összehangolásának kérdése. A Kelet-Ázsiától Hawaiiig terjedő időzónákban élő kutatók gyakorlati okai azt jelentik, hogy szinte lehetetlen időt találni a telekonferenciákra. Weintroub végül minden globális találkozó két változatát szervezte meg, csak azért, hogy mindenki részt vehessen az egyiken anélkül, hogy fel kellett volna kelnie az éjszaka közepén.
Személyes kihívások
Az együttműködésen alapuló tudományos munka gyakran figyelmen kívül hagyott interperszonális aspektusa is. "Ezen teleszkópok összeállítását mintaként mutatták be az együttműködés többi világa számára, de ez bonyolult tárgyalásokkal járt" - mondta Weintroub. „Bizonyára kihívást jelent, amikor az együttműködés egy 12 kutatóból álló csoportból 250 feletti csoporttá nő. Az együttműködésen belül van egy bizonyos mértékű természetes versengés és rivalizálás. Ez egy kis személyes kihívás lehet.”
The Event Horizon Telescope – Üdvözlet az LMT-től
Tudományos körökben a szerzők relatív hozzájárulása a publikált közleményekhez a nevük felsorolásának sorrendjében tükröződik. De az egyes kutatók egyéni hozzájárulásának meghatározása egy ilyen hatalmas projekthez lényegében lehetetlen volt. Néhány csapattag már egy évtizede dolgozott a projekten, míg mások csak az elmúlt néhány évben csatlakoztak. És óriási nyomás nehezedik a kutatókra, különösen a pályafutásuk elején lévőkre, hogy nevük kiemelt helyen szerepeljen a fontos publikációkban.
„Sok vita volt a szerzőség körül” – mondta Weintroub. Végül az EHT-projekt eredményeként megjelent írásokban „a szerzőség tisztán alfabetikus. Miután részt vettem a vitában, ez volt az egyetlen módja.”
Figyelemre méltó eredmény
Mindez a munka és a koordináció valóban figyelemre méltó eredményt hozott a Messier 87 galaxisban található fekete lyukról készült első felvétel során. Az EHT projekt pedig folytatódik, és még több teleszkóp csatlakozik a projekthez, hogy a jövőben még nagyobb érzékenységű fekete lyukakat rögzítsenek.
Szerkesztői ajánlások
- Készítették a világ első fekete lyuk fotóját. Most videót forgatnak
- A csillagászok az Ön segítségét kérik több ezer fekete lyuk azonosításához
- A csillagászok apró galaxisokban kutatnak, hogy megértsék a fekete lyukak evolúcióját
- Bolygók alakulhatnak ki szupermasszív fekete lyukak körül – mutat rá egy új tanulmány
- A csillagászok egy „lehetetlen” fekete lyukat fedeznek fel galaxisunkban
Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.
