¿Cómo implementa la interferometría el Event Horizon Telescope?

El artículo de la BBC Event Horizon Telescope ready to image agujero negro describe el Event Horizon Telescope , una técnica de observación coordinada con varios conjuntos de radiotelescopios en todo el mundo que forman una apertura sintética con una línea de base del tamaño de la Tierra.

λ r mi a r t h ∼ r S a gramo A ∗ D S a gramo A ∗ ∼ 10 − 11

...al enchufar 1 milímetro para λ , y con r S a gramo A ∗ y D S a gramo A ∗ el radio y la distancia de la Tierra a Sagitario A*, el agujero negro en el centro de la galaxia de la Vía Láctea de 20 millones de km y 26 000 años luz, respectivamente. (valores tomados del artículo).

La ecuación que he escrito muestra que la interferometría de longitud de onda milimétrica con una línea de base del tamaño de la Tierra tiene la posibilidad de resolver la existencia de alguna estructura con la escala del horizonte de eventos del agujero negro.

Mi pregunta es ¿Cómo implementa la interferometría el Event Horizon Telescope? Sin duda, sería imposible reunir todas las señales en un sitio central y realizar la interferencia allí en tiempo real como señales analógicas convertidas hacia abajo, y bastante difícil/costoso hacerlo con líneas de fibra óptica digital sincronizadas y dedicadas. ¿Las cantidades masivas de datos se envían como paquetes IP a través de Internet a un correlador central (interferómetro numérico)?

El artículo menciona relojes atómicos y muchos discos duros, y tengo el presentimiento de que tienen algo que ver con eso.

El eventual arreglo EHT tendrá 12 instalaciones de radio participantes ampliamente espaciadas". De la BBC del 16 de febrero de 2017 "Event Horizon Telescope ready to image black hole" http://www.bbc.com/news/science-environment-38937141

arriba: "La eventual matriz EHT tendrá 12 instalaciones de radio participantes ampliamente espaciadas". Del Event Horizon Telescope de la BBC del 16 de febrero de 2017, listo para obtener una imagen del agujero negro .

Si tuviera que adivinar, dado que no se pueden sincronizar estos telescopios en tiempo real, es que cada telescopio está programado para tomar medidas en puntos predefinidos en el tiempo del reloj atómico y luego la interferencia se calcula en un servidor central (o más bien varios servidores) para todos los datos registrados. Sería una configuración muy compleja que involucra algunos cálculos bastante desagradables, pero en realidad podría ser posible.

Respuestas (2)

Asumiendo que entiendo tu pregunta:

Como se menciona en el artículo, todos los datos recopilados se almacenan en discos duros, se les marca la hora con un reloj atómico y luego se envían a una ubicación central donde realmente se lleva a cabo la interferometría.

Otras lecturas:

Eso ciertamente suena como cómo lo facilitarán . Pero para implementar la interferometría tiene que haber algo más complejo. ¿Están simplemente escribiendo ciegamente datos sin procesar de GHz directamente en un disco duro? ¿Hay un oscilador local? Cada sitio tiene un desplazamiento doppler sustancialmente diferente debido a la rotación de la Tierra. No creo que se pueda hacer una interferometría adecuada solo con marcas de tiempo.
@uhoh "A ciegas" probablemente no sea la mejor palabra para describir la metodología. Sabemos con mucha precisión la ubicación desde la que se tomaron ciertos conjuntos de datos y en qué momento. También conocemos con mucha precisión la posición relativa en el cielo del objeto objetivo. Por lo tanto, cualquier tipo de perturbación resultante de la ubicación geofísica (desplazamiento al rojo Doppler y otros) debería poder compensarse. En cuanto a un oscilador local, no puedo decirlo con certeza, aunque ciertamente no me sorprendería si se produjera alguna heterodinación local.
Tienes razón, era la palabra equivocada. Tenía la intención de establecer un contraste entre simplemente registrar todo lo posible como datos sin procesar: las salidas del ADC, las condiciones ionosféricas, el vapor de agua, la hora del reloj atómico, como un gran flujo de datos en el disco duro, frente a intentar heterodinar a un oscilador que se ha sincronizado por primera vez con los relojes, luego la frecuencia/fase cambió en función de la velocidad, etc. No tengo una buena palabra para un enfoque de fuerza bruta para "grabar ahora, corregir más tarde", ¡pero la palabra que usé no era lo que quería decir!
Ahora que lo pienso, si hay otros objetos muy cerca, es posible que puedan usarse como una "estrella guía" de radio para compensar la atmósfera fuera de línea.
Hay más información en Computer World .
@uhoh, creo que vi una cifra de 64 Gbps para la velocidad de datos sin procesar en cada telescopio, lo que sugiere que prácticamente solo están escribiendo los datos de banda base.
@SteveLinton Si alguna vez puede encontrar una fuente para ello, ¡sería genial!
@SteveLinton excelente! Encontré este documento de acceso abierto en esta lista y parece cubrir un ejemplo del procesamiento, empaquetado y escritura en disco de los datos con gran detalle. Si está interesado, siéntase libre de usar un poco más los discos duros llenos de helio y escriba una respuesta, ¡y creo que podemos dejar esta pregunta para descansar!
@SteveLinton solo para tu información; después de escribir el final de esta respuesta , acabo de preguntar ¿El ancho de banda total de SKA seguirá superando el ancho de banda de Internet de la Tierra?

Representación gráfica complementaria para la respuesta aceptada , de tweet :

ingrese la descripción de la imagen aquí

нαηαzσησ lαη∂ comentó: "al final de la recopilación de datos había más de 5 petabytes de datos almacenados en más de 100 pilas de discos duros como los de la imagen". Además, Peter Telford "Uno pensaría que los datos del agujero negro se comprimirían muy bien".
@KeithMcClary jaja!
@KeithMcClary está bien, ahora tengo curiosidad, ¿de dónde son exactamente estas citas?
¿Cómo implementa la interferometría el Event Horizon Telescope?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v