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南非 MeerKAT 望远镜开工,拍回银河系中心史上最清晰照片

2024-11-02 207

历经 10 年设计与建造,南非 MeerKAT 电波望远镜终于在日前正式运行,直到平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)问世前,它将是南半球最大、最灵敏的电波望远镜。天文学家也将 64 个天线指向银河系中心,拍下这个神秘地区有史以来最清晰的照片。

MeerKAT 建造成本高达 44 亿兰特(南非货币,换算台币逾百亿元),是由 64 个碟型天线组成的阵列,每个天线直径 13.5 米,未来会进一步与更复杂的平方公里阵列结合,成为世上最强大的电波望远镜,目前主要研究目的包括:宇宙磁学、宇宙大规模结构、星系的演化、暗物质以及瞬态电波源(transient radio source)等。

▲ 南非 MeerKAT 电波望远镜阵列。(Source:Square Kilometre Array)

平方公里阵列则是预计 2019 年开始于南非与澳洲建设的多架电波望远镜,建成之后,灵敏度将比目前世界最强的无线电望远镜还要高 50 倍,扫描天空速度提高 10,000 倍,图像分辨率远超过哈伯太空望远镜。

为了让外界目睹 MeerKAT 的能力,科学团队发表了望远镜拍摄银心超大质量黑洞及周围区域的新图像,距离地球约 25,000 光年远;64 个天线带来 2,000 对独特“眼睛”,以前所未有的细节描绘该区域,不同颜色代表不同的无线电讯号接收强度,最弱到最强依序为:红色、橙色、黄色、白色。

图中最亮部分就是银河系的超大质量黑洞人马座 A*,其他亮点可能是超新星残骸和恒星形成区,还有一些地方是以前不曾看过的神秘地带,更惊人的是,这些图像甚至没怎么经过后续优化处理。

另一关键特征则是图中一缕缕像“灯丝”的结构,那些无线电讯号成像代表紧凑型光源,最早是由甚大天线阵(Very Large Array,VLA)在 1980 年代发现,可能是黑洞喷出的粒子流,也可能是尚属假设的宇宙弦(cosmic string)。随着 MeerKAT 投入检测,或许将为科学家解开某些谜题。

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(首图来源:Square Kilometre Array)

2019-03-13 07:31:00

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