年5月12日21时,银河系中心的突破性成果——超大质量黑洞sgra*(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。
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告诉记者,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,达到一架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。在年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(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。
“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。而天马望远镜在整个东亚vlbi网中天线接收面积最大,也是最灵敏的一个长毫米波望远镜,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。
sgra*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sgra*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个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。
■记者周丹丹文受访者供图
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上观号作者:上海松江
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