Apabila ahli astronomi bercakap mengenai teleskop optik, mereka sering menyebutkan ukuran cerminnya. Itu kerana semakin besar cermin anda, pemandangan langit anda akan semakin tajam. Ia dikenali sebagai daya penolakan, dan ia disebabkan oleh sifat cahaya yang dikenali sebagai difraksi. Apabila cahaya melewati bukaan, seperti bukaan teleskop, cahaya akan cenderung menyebar atau menyebar. Semakin kecil bukaannya, semakin banyak cahaya yang menyebar menjadikan gambar anda lebih kabur. Inilah sebabnya mengapa teleskop yang lebih besar dapat menangkap gambar yang lebih tajam daripada yang lebih kecil.
Difraksi tidak hanya bergantung pada ukuran teleskop anda, tetapi juga bergantung pada panjang gelombang cahaya yang anda perhatikan. Semakin lama panjang gelombang, semakin banyak cahaya yang menyebar untuk ukuran bukaan tertentu. Panjang gelombang cahaya yang kelihatan sangat kecil, panjangnya kurang dari sepersejuta meter. Tetapi cahaya radio mempunyai panjang gelombang seribu kali lebih lama. Sekiranya anda ingin menangkap gambar setajam teleskop optik, anda memerlukan teleskop radio yang seribu kali lebih besar daripada yang optik. Nasib baik, kita dapat membuat teleskop radio sebesar ini berkat teknik yang dikenali sebagai interferometri.
Untuk membina teleskop radio beresolusi tinggi, anda tidak boleh membina pinggan radio besar. Anda memerlukan hidangan lebih dari 10 kilometer. Malah hidangan radio terbesar, teleskop FAST China, hanya 500 meter. Oleh itu, daripada membina satu pinggan besar, anda membina berpuluh-puluh atau beratus-ratus hidangan yang lebih kecil yang dapat berfungsi bersama. Ia seperti hanya menggunakan bahagian cermin besar yang besar dan bukannya keseluruhannya. Sekiranya anda melakukan ini dengan teleskop optik, gambar anda tidak akan terlalu terang, tetapi hampir sama tajam.
Tetapi tidak semudah membina banyak piring antena. Dengan teleskop tunggal, cahaya dari objek yang jauh memasuki teleskop dan difokuskan oleh cermin atau lensa ke alat pengesan. Cahaya yang meninggalkan objek pada masa yang sama mencapai pengesan pada masa yang sama, sehingga gambar anda segerak. Apabila anda mempunyai pelbagai piring radio, masing-masing dengan alat pengesannya sendiri, cahaya dari objek anda akan sampai ke beberapa pengesan antena lebih cepat daripada yang lain. Sekiranya anda menggabungkan semua data anda, anda akan mengalami kekacauan. Di sinilah interferometri masuk.
Setiap antena dalam array anda memerhatikan objek yang sama, dan semasa mereka masing-masing menandakan masa pemerhatian dengan tepat. Dengan cara ini, anda mempunyai puluhan atau ratusan aliran data, masing-masing dengan cap waktu yang unik. Dari cap waktu, anda boleh menyegerakkan semua data. Sekiranya anda mengetahui bahawa hidangan B mendapat 2 mikrodetik tunggal selepas hidangan A, anda tahu isyarat B mesti beralih ke hadapan 2 mikrodetik agar selari.
Matematik untuk ini menjadi sangat rumit. Agar interferometri berfungsi, anda harus mengetahui perbezaan masa antara setiap pasangan antena. Untuk 5 hidangan iaitu 15 pasang. Tetapi VLA mempunyai 27 hidangan aktif atau 351 pasang. ALMA mempunyai 66 hidangan, yang menjadikannya 2,145 pasang. Bukan hanya itu, ketika Bumi memutar arah objek anda beralih ke arah piring antena, yang bermaksud masa antara isyarat berubah semasa anda membuat pemerhatian. Anda mesti mengawasi semua itu untuk menghubungkan isyarat. Ini dilakukan dengan komputer super khusus yang dikenali sebagai korelator. Ia direka khas untuk melakukan pengiraan yang satu ini. Korelator inilah yang membolehkan puluhan piring antena bertindak sebagai teleskop tunggal.
Sudah memerlukan beberapa dekad untuk menyempurnakan dan meningkatkan interferometri radio, tetapi telah menjadi alat umum untuk astronomi radio. Dari perasmian VLA pada tahun 1980 hingga cahaya pertama ALMA pada tahun 2013, interferometri telah memberi kita gambar resolusi tinggi yang luar biasa. Tekniknya sekarang sangat kuat sehingga dapat digunakan untuk menghubungkan teleskop ke seluruh dunia.
Pada tahun 2009 pemerhatian radio di seluruh dunia bersetuju untuk bekerjasama dalam projek yang bercita-cita tinggi. Mereka menggunakan interferometri untuk menggabungkan teleskop mereka untuk membuat teleskop maya sebesar planet. Ia dikenali sebagai Event Horizon Telescope, dan pada tahun 2019 ia memberi kita gambar pertama dari lubang hitam.
Dengan kerja berpasukan dan interferometri, kita sekarang dapat mengkaji salah satu objek paling misteri dan melampau di alam semesta.
