O que mais o Telescópio Horizonte do Evento poderia observar?

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O Event Horizon Telescope foi possível para observar os detalhes de buracos negros supermassivos. Isso exigiu muito trabalho na instalação de telescópios extras e no desenvolvimento do hardware e software necessário para executar o VLBI em comprimentos de onda tão curtos. Eles atingiram uma resolução espacial em torno de 25 microssegundos de arco, comparável aos dados astrométricos da sonda espacial Gaia, mas otimizados para propósitos muito diferentes.

Então, minha pergunta é o que mais eles poderiam observar utilmente? Quais alvos científicos têm detalhes interessantes nessa escala angular e emitem radiação suficiente nesse comprimento de onda para serem observáveis?

Steve Linton
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O EHT pode ser usado para monitorar como os discos de acreção em torno de M87 e Sgr A * evoluem com o tempo. Fora isso, não tenho certeza. Poderia ser usado para examinar os jatos de outras galáxias ativas com mais detalhes?
22719 MichaelB76
Há duas excelentes respostas, de Dave Gremlin e Rob Jeffries. Eu dei o prêmio a Dave e aceitei a resposta de Rob como a mais próxima que posso chegar de compartilhar crédito.
21719 Steve Steve Linton

Respostas:

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Se pudéssemos supor que a maior parte da emissão de ondas mm de uma estrela comum é fotográfica, o EHT poderia dar uma contribuição maciça para medir os raios das estrelas.

No momento, essa propriedade fundamental pode ser medida apenas para estrelas em binários eclipsantes de curto período ou para um pequeno conjunto de estrelas próximas e estrelas gigantes mais distantes usando interferometria infravermelha.

O estado da arte para este último é o arranjo CHARA , com uma resolução angular de 200 microarcseg. O EHT pode fazer 10 vezes melhor, abrindo mil vezes mais alvos para medições de raio angular, que agora podem ser combinadas com paralaxes Gaia para produzir raios físicos.

Isso significaria que poderíamos investigar adequadamente a relação raio de massa em estrelas de baixa massa, estabelecendo se a rotação rápida e / ou campos magnéticos os aumentam. Isso também levaria a melhores determinações das propriedades dos exoplanetas em trânsito.

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Outro local onde a super-resolução em comprimentos de onda de mm seria altamente vantajosa é no estudo de discos protoplanetários. O observatório de ondas mm ALMA já produziu algumas imagens excelentes de discos em torno de estrelas jovens próximas, com resoluções angulares de dezenas de milésimos de segundo. Eles revelam os possíveis traços de anéis e lacunas marcando o início da formação planetária. Presumivelmente, observações em uma escala muito mais fina poderiam ser usadas para testar modelos hidrodinâmicos detalhados.

Obviamente, não tenho idéia se alguma das alternativas acima é viável em termos de brilho da superfície da fonte!

Rob Jeffries
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Que tal Betelgeuse ?

Betelgeuse está a 640 anos-luz de distância, em comparação com 54 milhões de anos-luz no M87. Ele tem um diâmetro angular de 0,042 a 0,056 segundos de arco, enquanto a resolução citada do EHT foi de 0,000025 segundos de arco, então você esperaria alguns detalhes em sua superfície.

Betelgeuse parece estar passando por uma série de mudanças rápidas no momento. É uma estrela jovem, mas muito massiva, e está acelerando sua evolução. Tem apenas dez milhões de anos, mas espera-se que exploda como uma supernova tipo II nos próximos milhões de anos.

A melhor imagem de Betelgeuse é a do ALMA

Imagem de Betegeuse pelo telescópio ALMA

Acho que o problema dessa pergunta é que existem muitos pesquisadores e equipes que desejam que o EHT tenha tempo para investigar suas coisas, mas esses telescópios individuais já estão comprometidos com outros projetos. O pessoal do EHT conseguiu isso por causa da natureza sensacional do alvo, um buraco negro! Nenhum outro assunto em astronomia iria receber tanta atenção, tantos institutos trabalhando juntos e trazendo dinheiro e tempo

Dave Gremlin
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Que estrutura de onda mm é esperada quando se olha para Betelgeuse?
Rob Jeffries
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Talvez você possa dar uma olhada em alguns dos objetos mais distantes conhecidos? Existe pelo menos uma galáxia conhecida em Z = 11. Será muito infravermelho na fonte, então acho que você poderá ver um pouco, mesmo que não emita muito nas frequências de rádio. Você também tem o quasar mais distante , o quasar opticamente mais brilhante e o quasar mais próximo .

O Cygnus A parece já ter sido investigado usando o VLBI há alguns anos.

Agerhell
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Você tem a ideia errada aqui. Isso não usa a excepcional resolução espacial da matriz.
Rob Jeffries