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台湾主导的格陵兰望远镜加入全球阵列计划,未来有机会“直接观测”黑洞!

2024-11-23 214

由台湾中研院领导之天文团队已准备好在北极圈内安置全新改装的格陵兰望远镜,将与全球各地一流电波望远镜组成阵列,一举将影像解析能力提升上千倍,在未来有机会为全人类取得首个“超大质量黑洞”的直接观测影像!

格陵兰望远镜(GLT)前身为阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)原型机,是一个口径 12 米的电波天线,造价 800 万美元,而美国国家科学基金会看好由台湾中研院主导、哈佛大学“哈佛 – 史密松天文物理中心”(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,CfA)在内的天文研究计划,于 2011 年无偿将原型机授予团队进行后续改装。

为让望远镜得以在格陵兰酷寒的环境下正常运作(低于摄氏零下 30 度),团队花费 5 年以上时间改造,并设计一具接收机系统,终于在 2017 年组架好望远镜,今年 4 月进行为期 3 个礼拜的大型黑洞观测计划,预计今年 9 月起展开下期观测计划,而格陵兰望远镜更是目前北极圈内唯一一座次毫米电波望远镜。

格陵兰望远镜也已于今年 4 月加入事件视界望远镜(EHT)计划,目标透过与各地电波望远镜包括:夏威夷的次毫米波阵列(SMA)、JCMT(James Clerk Maxwell Telescope)、智利的 ALMA、南极望远镜(SPT)等相连,利用特长基线干涉技术(VLBI)形成全球大型虚拟望远镜。

(Source:截图自中研院 PPT)

尽管各地望远镜相距可能远达数千公里,但透过 VLBI 技术让这些望远镜同时侦测来自太空的同一讯号,所取得的角分辨率将为现今之最,其影像解析能力比全球最强的光学望远镜还要高上千倍(分辨率提高百万倍),相当于从地球看到月球上一颗棒球。

格陵兰望远镜计划执行负责人、中研院研究员陈明堂表示,目前已锁定观察两个超大质量黑洞目标,分别为银河系中心的人马座 A* 以及室女座星系 M87,望远镜现正位于格陵兰美国空军基地,未来将安置于格陵兰冰层最高点的“峰顶站台基地(Summit Station)”,有机会帮助天文学家在未来直接观测黑洞。

陈明堂解释,至今为止,天文学家发表的所有黑洞“全都是”基于各种推测而得,比如某个地方质量异常大、引力异常强、密度趋近于无限的奇异点等,而这些都不算“直接观测”。

但若能验证爱因斯坦相对论:位于黑洞背后的光遭黑洞以极强大引力拉回来,看起来就像一道光源从黑洞背后往前照射,而这些跑到黑洞前面的光产生“阴影”落在黑洞上,就有机会让天文学家首度一睹黑洞真面目。

▲ 团队记者会合影,计划执行负责人、中研院研究员陈明堂为后排左 7。

(首图来源:中研院)

2019-03-14 02:31:00

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