Wie implementiert das Event Horizon Telescope die Interferometrie?

Der BBC-Artikel Event Horizon Telescope ready to image black hole beschreibt das Event Horizon Telescope , eine koordinierte Beobachtungstechnik mit mehreren Radioteleskop-Arrays auf der ganzen Welt, die eine synthetische Apertur mit einer erdgroßen Basislinie bilden.

λ r E a r t h ∼ r S a g EIN ∗ D S a g EIN ∗ ∼ 10 − 11

...beim Einstecken 1 Millimeter für λ , und mit r S a g EIN ∗ und D S a g EIN ∗ der Radius und die Entfernung von der Erde zu Sagittarius A*, dem Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße von 20 Millionen km bzw. 26.000 Lichtjahren. (Werte aus dem Artikel übernommen).

Die Gleichung, die ich geschrieben habe, zeigt, dass die Millimeterwellenlängen-Interferometrie mit einer erdgroßen Basislinie die Möglichkeit hat, die Existenz einer Struktur mit der Größe des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs aufzulösen.

Meine Frage ist, wie implementiert das Event Horizon Telescope die Interferometrie? Es wäre sicherlich unmöglich, alle Signale an einem zentralen Ort zusammenzuführen und die Interferenz dort in Echtzeit als herunterkonvertierte analoge Signale durchzuführen, und ziemlich schwierig/teuer, dies mit dedizierten, synchronisierten digitalen Glasfaserleitungen zu tun. Werden die riesigen Datenmengen als IP-Pakete über das Internet an einen zentralen Korrelator (numerisches Interferometer) gesendet?

Der Artikel erwähnt Atomuhren und jede Menge Festplatten, und ich habe das Gefühl, dass das etwas damit zu tun hat.

Das eventuelle EHT-Array wird 12 weit voneinander entfernte teilnehmende Funkeinrichtungen haben.“ Aus „Event Horizon Telescope ready to image black hole“ der BBC vom 16. Februar 2017 http://www.bbc.com/news/science-environment-38937141

oben: "Das eventuelle EHT-Array wird 12 weit auseinander liegende teilnehmende Funkeinrichtungen haben". Aus dem Event Horizon Telescope der BBC vom 16. Februar 2017 bereit, ein Schwarzes Loch abzubilden .

Wenn ich raten müsste - da man diese Teleskope nicht in Echtzeit synchronisieren kann - ist es so, dass jedes Teleskop so programmiert ist, dass es zu vordefinierten Zeitpunkten auf der Atomuhr Messungen durchführt und dann die Interferenz auf einem zentralen Server berechnet wird (oder besser gesagt mehrere Server) für alle erfassten Daten. Wäre ein sehr komplexes Setup, das einige ziemlich böse Berechnungen beinhaltet, aber tatsächlich möglich sein könnte.

Antworten (2)

Vorausgesetzt ich verstehe deine Frage:

Wie im Artikel tatsächlich erwähnt, werden alle gesammelten Daten auf Festplatten gespeichert, mit einer Atomuhr zeitgestempelt und dann zu einem zentralen Ort geflogen, an dem die Interferometrie tatsächlich stattfindet.

Weiterlesen:

Das klingt sicherlich danach, wie sie es erleichtern werden. Aber um die Interferometrie zu implementieren, muss etwas Komplexeres vor sich gehen. Schreiben sie einfach blind GHz-Rohdaten direkt auf eine Festplatte? Gibt es einen lokalen Oszillator? Jeder Ort hat aufgrund der Rotation der Erde eine wesentlich unterschiedliche Dopplerverschiebung. Ich glaube nicht, dass eine richtige Interferometrie nur mit Zeitstempeln durchgeführt werden kann.
@uhoh "Blindly" ist wahrscheinlich nicht das beste Wort, um die Methodik zu beschreiben. Wir wissen sehr genau, wo und zu welcher Zeit bestimmte Datensätze aufgenommen wurden. Wir kennen auch die relative Position des Zielobjekts am Himmel sehr genau. Daher sollte jede Art von Störung, die sich aus der geophysikalischen Position ergibt (Doppler-Rotverschiebung und andere), kompensiert werden können. Was einen lokalen Oszillator betrifft, kann ich das nicht mit Sicherheit sagen – obwohl ich sicherlich nicht überrascht wäre, wenn eine lokale Überlagerung stattfinden würde.
Du hast Recht - es war das falsche Wort. Ich wollte einen Kontrast zwischen der Aufzeichnung von allem Möglichen als Rohdaten ziehen - die ADC-Ausgänge, ionosphärischen Bedingungen, Wasserdampf, Atomuhrzeit, als einen großen Datenstrom auf der Festplatte - und dem Versuch, einen Oszillator zu überlagern, der zuerst synchronisiert wurde die Uhren, dann frequenz-/phasenverschoben basierend auf der Geschwindigkeit usw. Ich habe kein gutes Wort für einen Brute-Force-Ansatz, um "jetzt aufnehmen, später korrigieren", aber das Wort, das ich verwendet habe, war nicht das, was ich sagen wollte!
Denken Sie darüber nach, wenn sich andere Objekte in unmittelbarer Nähe befinden, können sie möglicherweise als Funk-"Leitstern" verwendet werden, um die Atmosphäre offline zu kompensieren .
Weitere Informationen finden Sie in der Computerwelt .
@uhoh Ich glaube, ich habe an jedem Teleskop eine Zahl von 64 Gbit / s für die Rohdatenrate gesehen, was darauf hindeutet, dass sie so ziemlich nur die Basisbanddaten schreiben.
@SteveLinton Wenn Sie jemals eine Quelle dafür finden könnten, wäre das großartig!
@SteveLinton ausgezeichnet! Ich habe dieses Open-Access-Papier in dieser Liste gefunden , und es scheint ein Beispiel für die Verarbeitung, Verpackung und das Schreiben auf Platte der Daten in blutigen Details zu enthalten. Wenn Sie interessiert sind, können Sie gerne ein bisschen davon plus die mit Helium gefüllten Festplatten verwenden und eine Antwort schreiben, und ich denke, wir können diese Frage beruhigen!
@SteveLinton nur zur Info; Nachdem ich das Ende dieser Antwort geschrieben habe, habe ich gerade gefragt. Wird die Gesamtbandbreite des SKA immer noch die Bandbreite des Internets der Erde überschreiten?

Ergänzende grafische Darstellung für die akzeptierte Antwort , aus Tweet :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

нαηαzσησ lαη∂ kommentierte: "Am Ende der Datensammlung waren über 5 Petabyte an Daten auf über 100 Stapeln von Festplatten wie den auf dem Bild gespeichert." Auch Peter Telford: "Man könnte meinen, Daten von Schwarzen Löchern würden wirklich gut komprimiert."
@KeithMcClary ha!
@KeithMcClary okay, jetzt bin ich neugierig, woher kommen diese Zitate genau?
Wie implementiert das Event Horizon Telescope die Interferometrie?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v