Gökbilimciler optik bir teleskop hakkında konuştuğunda, genellikle aynasının boyutundan bahsederler. Çünkü aynanız ne kadar büyükse, göklere bakışınız o kadar net olabilir. Çözme gücü olarak bilinir ve bunun nedeni kırınım olarak bilinen bir ışık özelliğidir. Işık, teleskopun açılması gibi bir açıklıktan geçtiğinde, yayılma veya kırılma eğilimi gösterecektir. Açıklık ne kadar küçük olursa, görüntü o kadar bulanık hale gelen ışık o kadar fazla yayılır. Bu nedenle büyük teleskoplar, küçük teleskoplardan daha keskin bir görüntü yakalayabilir.
Kırınım sadece teleskopunuzun boyutuna bağlı değildir, aynı zamanda gözlemlediğiniz ışığın dalga boyuna da bağlıdır. Dalga boyu ne kadar uzun olursa, belirli bir açıklık boyutu için o kadar fazla ışık kırılır. Görünür ışığın dalga boyu çok küçüktür, metrenin milyonda birinden daha azdır. Ancak radyo ışığının dalga boyu bin kat daha uzundur. Optik teleskoplar kadar keskin görüntüler yakalamak istiyorsanız, optik teleskoptan bin kat daha büyük bir radyo teleskopuna ihtiyacınız vardır. Neyse ki, interferometri olarak bilinen bir teknik sayesinde bu büyük radyo teleskopları yapabiliriz.
Yüksek çözünürlüklü bir radyo teleskopu oluşturmak için büyük bir radyo çanağı oluşturamazsınız. 10 kilometreden fazla bir tabağa ihtiyacınız var. En büyük radyo çanağı bile, Çin’in HIZLI teleskopu sadece 500 metre genişliğindedir. Bu nedenle, tek bir büyük tabak oluşturmak yerine, birlikte çalışabilecek düzinelerce veya yüzlerce küçük tabak inşa edersiniz. Her şey yerine büyük bir aynanın sadece parçalarını kullanmak gibi bir şey. Bunu optik bir teleskopla yapsaydınız görüntünüz o kadar parlak olmazdı, ama neredeyse keskin olurdu.
Ancak çok sayıda küçük anten tabakası yapmak kadar basit değil. Tek bir teleskopla, uzak bir nesneden gelen ışık teleskopa girer ve ayna veya mercek tarafından bir dedektöre odaklanır. Nesneyi aynı anda bırakan ışık aynı anda dedektöre ulaşır, böylece görüntünüz senkronize olur. Her biri kendi dedektörüne sahip bir dizi radyo çanak varsa, nesnenizden gelen ışık bazı anten dedektörlerine diğerlerinden daha erken ulaşır. Sadece tüm verilerinizi birleştirirseniz karışık bir karmaşa olurdu. İnterferometri burada devreye girer.
Dizinizdeki her anten aynı nesneyi gözlemler ve yaptıkları gibi her biri gözlem zamanını çok hassas bir şekilde işaretler. Bu şekilde, her biri benzersiz zaman damgalarına sahip düzinelerce veya yüzlerce veri akışınız olur. Zaman damgalarından tüm verileri tekrar senkronize edebilirsiniz. Çanak B'nin çanak A'dan sonra tek bir 2 mikrosaniye aldığını biliyorsanız, B sinyalinin senkronize olması için 2 mikrosaniye ileri kaydırılması gerektiğini bilirsiniz.
Bunun matematiği gerçekten karmaşık bir hal alıyor. İnterferometrinin çalışması için, her bir anten anteni çifti arasındaki zaman farkını bilmeniz gerekir. 15 çift olan 5 yemek için. Ancak VLA'nın 27 aktif yemeği veya 351 çifti vardır. ALMA, 2,145 çift için 66 yemek içerir. Sadece bu değil, Dünya döndükçe nesnenizin yönü anten çanaklarına göre değişir, bu da gözlemler yaparken sinyaller arasındaki zamanın değiştiği anlamına gelir. Sinyalleri ilişkilendirmek için hepsini takip etmelisiniz. Bu, bir korelatör olarak bilinen özel bir süper bilgisayar ile yapılır. Özellikle bu hesaplamayı yapmak için tasarlanmıştır. Düzinelerce anten çantasının tek bir teleskop görevi görmesini sağlayan korelatördür.
Radyo interferometrisini düzeltmek ve geliştirmek on yıllar aldı, ancak radyo astronomi için ortak bir araç haline geldi. 1980'de VLA'nın açılışından 2013'te ALMA'nın ilk ışığına kadar, interferometri bize olağanüstü yüksek çözünürlüklü görüntüler verdi. Teknik şimdi o kadar güçlü ki, tüm dünyada teleskopları bağlamak için kullanılabilir.
2009 yılında tüm dünyadaki radyo gözlemevleri iddialı bir proje üzerinde birlikte çalışmayı kabul etti. Gezegen kadar büyük bir sanal teleskop oluşturmak için teleskoplarını birleştirmek için interferometri kullandılar. Event Horizon Telescope olarak bilinir ve 2019'da bize ilk kara deliğimizi verdi.
Takım çalışması ve interferometri ile artık evrendeki en gizemli ve aşırı nesnelerden birini inceleyebiliriz.
