银河系中心黑洞首张照片发布,松江天马望远镜助力探索星辰大海
信息时间:2022/5/15 10:39:42阅览次数:651次分享到

2022年5月12日21时,银河系中心的突破性成果——超大质量黑洞Sgr A*(人马座A*)首张照片发布。这张照片成像的背后,坐落于上海松江佘山的天马望远镜贡献了不小的力量。


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银河系中心黑洞距离地球有二万七千光年之遥。对于探测到该黑洞的难度,有专家称“好比在地球上用望远镜去查看月球上一张报纸上的一个标点那么难”。


而这项工作其实在五年前就开始了。“我们从2017年开始参与银河系中心的协同观测,这是一个国际合作的大型项目。”上海天文台副研究员江悟说,借助VLBI技术(甚长基线干涉测量技术)能将位于不同地点的多个射电望远镜联合起来,达到一台超大望远镜的观测效果。而天马望远镜作为东亚VLBI观测网的重要台站,也长期为全球天文学家提供高质量的观测数据。


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M87的多波段观测结果,天马射电望远镜参与观测。(图片来源:EHT合作组织多波段工作组)


2017年3月至5月,天马望远镜参与了在13毫米和7毫米两个长毫米波段对银心共计8次以及对M87星系中央黑洞(2019年公布的人类第一张黑洞照片)共14次EHT(事件视界望远镜)协同观测。


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“天马望远镜在长毫米波的观测,对后面的数据校准起到了一定的帮助。”江悟介绍,做黑洞成图的时候,要考虑到银河平面介质的散射作用,因为长毫米波对散射是比较敏感的。而天马望远镜是整个东亚VLBI网中天线接收面积最大,也是最灵敏的一台长毫米波望远镜,它在长毫米波段能将散射模型和银心真实大小约束得很好,相关结果数据用到EHT上,就能够使数据更好地进行校准,为最后的成像带来帮助。


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Sgr A*从拍摄到如今的成像,共花了五年的时间,“为什么成像这么困难?是因为我们银河系中心黑洞,它是一个快速变化的黑洞,它周边的气体一直在绕黑洞高速旋转,而现在EHT的‘抓拍’能力还不具备,因而照片看起来是模糊的。”江悟透露,不能实现抓拍的主要原因就是目前的台站数还不够多,因此,接下来EHT将致力于建更多的台站,让更多亚毫米波望远镜加入成像观测,未来能更加清晰地捕捉黑洞周围气体的运动轨迹,实现对Sgr A*的全天候接力成像观测。


目前,国内相关专家正规划中国亚毫米波望远镜的建设,天马园区也正为此努力。“我们正在天马望远镜旁边搭建一台5米口径的毫米波望远镜,运用天马的平台,进行相应的测试,以论证我国建设亚毫米波望远镜的方案和能力。”江悟说。