Por que o Event Horizon Telescope (EHT) não inclui telescópios da África, Ásia ou Austrália? Por que eles não foram incluídos?
A África não possui um radiotelescópio na faixa de freqüência necessária (230-450GHz) para participar do EHT. Para a Ásia, a Wikipedia lista o " radiotelescópio Yevpatoria RT-70 " com capacidade de até 300 GHz e localizado no oeste da Crimeia . Para a Austrália, a Wikipedia lista o " Parkes Observatory ", cuja frequência também é muito baixa , com um máximo de 26 GHz. No Japão, existe o " Nobeyama Millimeter Array ", mas sobe apenas para 230 GHz.
Os únicos radiotelescópios que atingem a faixa de frequência necessária (de acordo com a página da Wikipedia , que pode não ser uma lista completa) são:
Como você pode ver, a lista certamente está incompleta. Outra lista dos radiotelescópios do mundo é o site TheSkyIsNotTheLimit.org, que oferece este gráfico:
Se você centralizar o Google Earth no Atacama Pathfinder Experiment (APEX), o centro da matriz EHT, notará que esses outros radiotelescópios não estão incluídos na exibição:
Aumentaria o diâmetro se eles incluíssem alguns de lá? Se sim, novamente, por que não?
A costa oeste da África poderia ajudar se eles tivessem um radiotelescópio moderno no topo de uma montanha, mas não o fazem. Mesmo assim, esse radiotelescópio apontaria para os lados, através da espessura da atmosfera sobre o oceano; os radiotelescópios funcionam melhor apontando para cima e você deseja que a capacidade de deslocar, não seja restrita a uma amplitude limitada de movimento. Esses pontos distantes na matriz estarão ativos simultaneamente apenas por um curto período de tempo, mas servem como transferência quando um gira na posição e o outro gira fora da vista.
Se você girar um pouco o globo, perderá o Havaí, mas ganhará a Europa Ocidental (incluindo a Crimeia, se houver upgrade) e a costa oeste da África, incluindo a Montanha Gamsberg (nas proximidades do Sistema Estereoscópico de Alta Energia (HESS)) na Namíbia:
Um motivo para se interessar por Gamsberg é porque a montanha pertence à " Internationale Amateursternwarte ", conhecida como IAS. Foi criado na Alemanha em março de 1999 por um grupo de astrônomos amadores dedicados e apoiado pelo Instituto Max Planck de Astronomia. Esta imagem conta a história:
Há discussões em andamento com relação a Gamsberg, veja: " O Telescópio Milimétrico Africano " (junho de 2017), por Michael Backes, Cornelia Müller, John E. Conway e Roger Deane, na página 1:
"Embora o EHT já constitua uma impressionante rede VLBI de radiotelescópios de onda mm, sua distribuição espacial está agrupada nas Américas, limitando assim suas capacidades. Melhorias significativas podem ser alcançadas com a adição de um único radiotelescópio de onda mm na África, chamado nominalmente o telescópio milimétrico da África.
3. O Telescópio Milimétrico da África
A adição do Telescópio Milimétrico da África (AMT) , um único radiotelescópio de onda mm no continente africano, à rede EHT aumentará significativamente a cobertura no plano - (veja a figura 2). Isso melhorará bastante os recursos de imagem do EHT e, portanto, aprimorará seus recursos para criar uma imagem direta da 'sombra' de Sgr A ∗. Em particular, permitirá que o 'subconjunto leste', incluindo o telescópio IRAM de 30 m, NOEMA, SPT, ALMA e AMT, realize observações de imagem, adicionando assim uma quantidade significativa de tempo diário de observação de Sgr A ∗ ao EHT12uv(veja a fig. 1 à direita). Como mostrado na fig. 1, a AMT terá linhas de base comuns para observações de Sgr A ∗ com todos os telescópios de alta sensibilidade (o telescópio IRAM de 30 m no Pico Veleta, NOEMA, ALMA e LMT), bem como com todos os outros telescópios EHT. A cobertura do plano - da configuração atual do EHT é apresentada na figura 2; está incluída a melhoria na cobertura adicionando a AMT.uv
Figura 1 : Linhas de base da rede atual do EHT VLBI (em amarelo) e linhas de base adicionais fornecidas pela AMT (em vermelho). Nota: a Matriz Combinada para Pesquisa em Astronomia de Ondas Milimétricas (CARMA) cessou as observações em 2015, IRAM PV indica o telescópio IRAM de 30 m no Pico del Veleta, Plateau de Bure indica NOEMA e Gamsberg indica a AMT.
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Locais potenciais no continente africano onde Sgr A ∗ podem ser observados em ângulos de elevação ≥ 40 ° e que estão em altitude suficientemente alta para garantir uma coluna média de vapor de água precipitável de menos de 6 mm, incluindo locais no Monte. Kilimanjaro (≥ 4.300 m de altitude) na Tanzânia e Sani Pass nas montanhas de Drakensberg no Lesoto (≥ 3.050 m de altitude). No entanto, principalmente por causa da sobreposição temporal na visibilidade de Sgr A ∗ com os telescópios de ondas mm nas Américas, o local mais ocidental, o Monte. Gamsberg (2.347 m de altitude) na Namíbia foi escolhido como o principal local para novas investigações. Argumentos de apoio adicionais para este site são que a terra pertence à Max-Planck Society e que oO governo da Namíbia é muito encorajador para o desenvolvimento da astronomia.
A adição de Gamsberg melhorará significativamente a cobertura, mas a construção ainda não foi aprovada.
Em geral , a fidelidade das imagens produzidas por uma matriz interferométrica aumenta à medida que telescópios adicionais são adicionados à matriz.
Sim, mas ao adicionar um em qualquer lugar , algo adicionando um ou mais em locais perfeitos maximiza o retorno do enorme investimento.
Em " Synthesis Imaging in Radio Astronomy II ", uma coleção de palestras da Sexta Escola de Verão da NRAO / NMIMT Synthesis Imaging. Editado por GB Taylor, CL Carilli e RA Perley. ASP Conference Series, vol. 180, 1999 ( .PDF - Aviso: 43 MB ):
Esta é uma coleção de papéis, na página 537:
27. Projeto de matriz interferométrica
MA Holdaway e Tamara T. Helfer
Observatório Nacional de Astronomia de Rádio, Tucson, AZ 85721, EUA
Resumo. Investigamos alguns dos princípios que levam ao design de matrizes de rádio interferométricas e configurações de matrizes, incluindo questões abstratas, como sensibilidade e cobertura do avião de Fourier , e questões práticas, como antenas móveis e restrições topográficas do local. Utilizamos o design e o histórico de matrizes existentes e também vislumbramos quais idéias e algoritmos estão ajudando a projetar novos instrumentos, como o Submillimeter Array (SMA) e o Millimeter Array (MMA).
1. Introdução
O design da matriz pode incluir uma variedade de tópicos: quantas antenas o telescópio deve ter e qual o tamanho delas? Existem requisitos astronômicos que determinam um aspecto do layout da matriz ? Quantas configurações de antena haverá e como as diferentes configurações trabalharão juntas? Como devemos projetar cada configuração individual? Mas o tópico central do design de matrizes trata de como amostrar eficientemente o plano de Fourier . Cada interferômetro, ou par de antenas, em um dado momento no tempo amostra um único ponto no plano de Fourier, e precisamos organizar as antenas de tal maneira que o conjunto de pontos amostrados nos permita criar imagens de alta qualidade e alta sensibilidade. Como a maioria das antenas exige uma quantidade razoável de infraestrutura com custos de capital não substanciais no solo sob suas bases (chamadas almofadas de antena), é importante projetar um bom conjunto de configurações de antena que amostrem adequadamente o plano de Fourier antes da construção do array.
O exposto acima se aplica a matrizes compactas (todas as antenas envolvidas são interconectadas e locais entre si) e ao VLBI, onde os dados são gravados e combinados posteriormente. Quando o comprimento de onda que está sendo medido é menor que um milímetro, qualquer movimento indesejado (ou não contabilizado), mesmo um milímetro, introduz erros graves, cada um dos quais precisa ser calculado e removido; deixando várias fontes de erros muito pequenos (que se acrescentam e subtraem aleatoriamente, introduzindo ruído).
Leia na página 547:
4.3 VLA-Y e GMRT-Y
O principal benefício da configuração " Y " do VLA é que é um arranjo 2-D conveniente de antenas que oferece uma cobertura razoável do plano Fourier instantâneo em 2-D . As matrizes BIMA e OVRO " T " são de conceito semelhante. As coisas ruins sobre um " Y " ou um " T " são que a regularidade nas direções da antena ao longo dos braços levará a uma espécie de resposta gradativa na função de espalhamento pontual e que levará várias horas de síntese da rotação da Terra para as amostras de Fourier para superar esse déficit.
As configurações " Y " e " T " são comprometidas : elas procuram manter a conveniência de uma matriz 1-D na reconfiguração das antenas, mas também desejam obter uma boa cobertura do avião de Fourier. Como tal, são como matrizes da dimensão fractal 1.5: melhor que 1-D, não tão boas quanto matrizes totalmente em 2-D. Exemplos para a cobertura do VLA e vigas para um instantâneo e uma faixa completa são mostrados nas Figuras 27-3 e 27-4.
O Telescópio de Rádio de Metrewave Gigante (GMRT) na Índia possui 14 antenas internas em uma configuração de 1 km e 16 em uma configuração externa na forma de um " Y " irregular (veja a Figura 27-5). As duas configurações costumam ser usadas separadamente (as antenas de 30 m não foram projetadas para reconfiguração). A irregularidade do " Y " decorre principalmente de onde a terra pode ser obtida, mas também produz um feixe de instantâneo com 16 antenas que possui lóbulos laterais muito mais baixos do que o feixe de instantâneo VLA com 27 antenas.
A configuração em estrela (em forma de Y) usa o menor número de grupos de antenas para obter o melhor resultado, preenchendo pontos suficientes para que seja conveniente preencher o plano de Fourier usando um algoritmo otimizado; também é conveniente posicionar essa forma nos continentes existentes. Uma estrela de cinco armas fornece melhores resultados, novamente com menos antenas, mas é obviamente mais cara que a configuração em estrela. As melhores configurações, como o círculo preenchido aleatoriamente, não se encaixam em múltiplos continentes e em seus oceanos intermediários.
Observe a configuração em forma de Y dos sites atuais da matriz EHT na pergunta do usuário rugk. Mais locais em uma fatia estreita da circunferência da Terra permitem maiores capacidades, mas se um setor específico é coberto com competência (capacidade), é uma duplicação de recursos e um aumento do tempo de processamento em comparação com um local perfeito que preenche um buraco . Um site que está perto da borda é útil para aumentar a janela de observação, mas um muito distante para poder observar simultaneamente com um número suficiente de outros sites não é nem de longe tão útil. Onde quer que o site esteja, ele deve ser capaz de operar nas frequências necessárias e ter sensibilidade suficiente para coletar dados úteis a essa distância. É uma tarefa difícil.
