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4月10日,黑洞首张照片问世。给黑洞拍照的“相机”事件视界望远镜也正在“刷屏”。

EHT是由位于南极、智利、墨西哥、美国夏威夷、美国亚利桑那州、西班牙的8台亚毫米射电望远镜组成,科学家通过甚长基线干涉测量技术将这8台望远镜组网成口径等同于地球直径的超级虚拟望远镜。

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望远镜在全球分布示意图,红点代表望远镜所在地(摘自nature.com)

“VLBI技术起源于天文学中的射电干涉测量技术,简单来说就是基于光干涉的原理,将全球各地的多个台望远镜‘合并’成一个虚拟的大望远镜。”中国科学院国家天文台研究员陈学雷在接受科技日报记者采访时表示。

观测黑洞时,组网的多台望远镜同时观测,再将各自的观测数据传输到统一的数据中心进行大量运算处理和反复核算,才能“绘”出正确的黑洞“照片”。

“干涉测量的前提是时间同步,虽然现在每台望远镜均配有精准的原子钟,但观测时由于距离远,原子钟之间还会存在微小的偏差,这时就需要通过数据本身实现时间频率的拟合和统一。”陈学雷告诉记者,业内通常称之为“找条纹”,即数据处理之前要先“对表”。

VLBI技术让射电望远镜突破了地域的限制,即便天南海北也能同步行动。但为何我国备受关注的FAST“天眼”射电望远镜没有参与到观测黑洞的行列之中呢?

“其实最主要的原因在于工作频段不同。”中国科学院国家天文台研究员苟利军告诉科技日报记者。

美高梅线上娱乐网址 2事实上,射电波即无线电波,频谱很宽,其波长范围约为10μm-30000m。FAST工作频段为70MHz-3GHz,接收的波长最短为分米级,而本次观测的亚毫米波波长在1mm以下。由此可见,即便同为射电望远镜,FAST与EHT接收的波段也没有交集。”
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{“type”:1,”value”:”“亚毫米波属于射电波段中最短的部分,理论上望远镜口径越大、接收波长越短,其分辨率越高,因此,采用亚毫米波段观测也是出于提升分辨率的考量。”苟利军说。

我国也有亚毫米波望远镜,为何也无缘此次黑洞观测?“我国青海德林哈的13.7米望远镜和西藏的CCOSMA望远镜不具备VLBI联网功能,即便可以联网,地理位置的原因也会导致同步观测无法实现。联网望远镜须在观测时段均能够接收到黑洞的信号,即‘正对’黑洞,而我们的两个望远镜正好位于灵敏度非常高的智利ALMA阵列的背面位置。”苟利军说。

虽然此次观测未用到我国的望远镜,但却有我国科学家的身影。据4月10日于沪举行的成果发布会,中国科学家在早期EHT国际合作的推动、EHT望远镜观测时间的申请、夏威夷JCMT望远镜的观测、后期的数据处理和结果理论分析等方面均做出了贡献。

“我深感到,在国际合作中我们必须有自己的积累和前期的投入,此次经历对于我们在未来国际大项目的合作具有很好的借鉴作用。”
中国科学院上海天文台台长沈志强表示。

来源:科技日报

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