Sjene supermasivnih crnih rupa zasad smo izravno vidjeli samo u dva slučaja, M87* i Sagittarius A*, jer je za takve snimke potrebna rezolucija na granici mogućeg. Novi znanstveni rad predlaže da se radioastronomija proširi na Mjesec, čime bi se Zemlja i Mjesec zajedno koristili kao golemi interferometrijski “virtualni teleskop”. Autori tvrde da bi takav sustav mogao otvoriti put do promatranja gotovo 30 dodatnih crnih rupa.
Radio valne duljine mnogo su dulje od valnih duljina vidljive svjetlosti, pa je za oštru sliku u radiju potreban “teleskop” golemih dimenzija. Zato se umjesto jedne antene koriste mreže manjih radioteleskopa čiji se signali kombiniraju interferometrijom, tako da se ponašaju kao instrument veličine razmaka među njima. Upravo je tako nastao Teleskop Event Horizon, koji je za M87* i Sagittarius A* praktično iskoristio promjer Zemlje kao interferometrijsku baznu liniju.
Za predodžbu o skali: oba objekta na nebu zauzimaju oko 40 mikro-lučnih sekundi, usporedivo s bejzbolskom lopticom na površini Mjeseca. Čak i uz mrežu rasprostranjenu po cijelom planetu, Teleskop Event Horizon dosegnuo je oko 20 mikro-lučnih sekundi, pa su snimke nužno zamućene. Nadogradnje bi, prema tekstu, mogle doći do oko 10 mikro-lučnih sekundi, ali tu se približava gornjoj granici za Zemlju.
Pet lokacija za mjesečni niz
Autori razmatraju pet mogućih mjesta za postavljanje mjesečnih radioteleskopa: dva na udaljenoj strani Mjeseca, dva na bližoj strani i jedno na južnom polu. Udaljena strana se često ističe jer je zaklonjena od radiobuke sa Zemlje, ali u ovom se prijedlogu naglašava i operativna prednost više lokacija. Raspored na više točaka omogućio bi da se ciljevi promatraju kroz dulje vrijeme dok Mjesec kruži oko Zemlje i dok se mijenja geometrija u odnosu na Sunce.
U ovoj ideji ključ nije samo osjetljivost, nego geometrija sustava Zemlja–Mjesec. Ako bi mjesečne antene imale osjetljivost usporedivu s današnjim zemaljskim opservatorijima, najveću razliku donosi rezolucija koju daje interferometrijska bazna linija između Zemlje i Mjeseca, odnosno njihov međusobni razmak u projekciji prema cilju.
Rezolucija ispod jedne mikrosekunde
Kako objašnjavaju autori, mjesečne antene ne bi uvijek donosile jednaku korist. Ako su Zemlja i Mjesec gotovo poravnani u smjeru promatranog objekta, razmak koji određuje rezoluciju praktično se ne povećava. No u povoljnijoj geometriji, kad se u projekciji prema cilju iskoristi razmak usporediv s mjesečevim radijusom, procjene upućuju da bi se mogla postići rezolucija manja od jedne mikro-lučne sekunde.
Autori zato analiziraju kako se sustav Zemlja–Mjesec kroz vrijeme postavlja prema crnim rupama u našem širem kozmičkom susjedstvu i nalaze gotovo 30 ciljeva koji bi mogli postati dostupni takvim mjerenjima. Kao primjere navode supermasivnu crnu rupu u galaksiji Andromedi te Cyg A* u središtu jedne izrazito snažne radijske galaksije.
Iako ističu da su mjesečni radioteleskopi još desetljećima udaljeni i da ih prati čitav niz inženjerskih izazova, zaključak im je jednostavan: dodavanje Mjeseca u interferometrijsku mrežu moglo bi otvoriti pristup slabijim radioizvorima i, još važnije, dati znatno oštriji pogled na zračenje iz neposredne okoline crnih rupa.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
