利用天基望遠鏡,黑洞照片將變得更加清晰

2020-12-03 旅行到930億光年之外

黑洞有史以來第一張照片震驚了全世界的人們。現在,天文學家旨在通過將射電望遠鏡送入太空來拍攝這些神秘結構的更清晰照片。

這張具有歷史意義的照片於4月10日公開,當時稱為「 事件地平線望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT)的全球研究合作揭開了星系Messier 87中心超大質量黑洞的朦朧但令人難以置信的照片。

荷蘭拉德布德大學(Radboud University)的天文學家們最近分享了與歐洲航天局(ESA)和其他機構合作的計劃,該計劃是通過將兩到三顆衛星放置在圍繞地球的圓形軌道上來更好地觀察黑洞。該概念稱為事件地平線成像器(EHI)。

無線電圖像的解析度受到接收信號的望遠鏡尺寸的限制,這就是EHT使用世界各地的碟形望遠鏡網絡將地球從本質上轉變成行星大小的虛擬望遠鏡的原因。研究人員拉德布德大學的一份聲明中說,通過擴大射電觀測之間的距離,天文學家有一天可以向公眾展示黑洞的更清晰,更詳細的視圖。

「使用衛星代替地球上的永久射電望遠鏡有很多優勢,就像事件地平線望遠鏡(EHT)一樣,」拉德布德大學研究員,描述這一潛在項目的文章的主要作者Freek Roelofs在聲明。

Roelofs補充說:「在太空中,您可以在更高的無線電頻率上進行觀測,因為來自地球的頻率被大氣層過濾掉了。」 「太空望遠鏡之間的距離也更大。這使我們向前邁出了一大步。我們將能夠以比EHT可能的解析度高五倍的解析度拍攝圖像。」

更清晰的外觀不僅可以提供美觀效果。根據聲明,EHI的圖像可用於更詳細地測試愛因斯坦的廣義相對論,因為「您可以拍攝近乎完美的圖像以查看黑洞的真實細節,」拉德布德大學的射電天文學家Heino Falcke聲明中說,他是這項新作品的合著者。「如果出現與愛因斯坦理論的微小偏差,我們應該能夠看到它們。」

EHI最初將與EHT分開發揮作用,但是將空間觀測與地面觀測相結合的混合系統是可能的。

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    但直到現在,他們才「親眼看到了」黑洞。4月10日,事件視界望遠鏡(EHT)國際合作項目的天體物理學家宣布,他們首次捕捉到了黑洞的圖像。「在宇宙年齡的這個節點,黑洞已經平靜下來,」費婭爾·厄澤爾說,「它們基本上是在吞噬來自附近恆星的氣體。」M87的黑洞確實釋放出明亮的氣體噴射,但與更遙遠的年輕黑洞相比,它仍然顯得相當暗淡。這些較年輕的黑洞積累了大量的物質,所以它們的發光氣體漩渦更加明亮。拍攝這張照片花了20年的時間。這項工作的一部分是設計、建造和將各種硬體運送到不同的望遠鏡地點。
  • 什麼樣的天文望遠鏡可以清晰觀測月球表面的細節?
    (對大氣湍流進行修正的圖像對比)為了能夠穿透大氣這層「毛玻璃」,得到更加清晰的星空圖像,科學家們想了一個辦法:把天文望遠鏡送到大氣層外邊,送到太空中去。為此,他們製造了哈勃太空望遠鏡。(哈勃太空望遠鏡)果然,在距離地面575公裡的高空,大氣已經變得極其稀薄,擺脫了大氣湍流的影響,哈勃望遠鏡為我們奉獻了一大批極其絢麗的星空照片,這些星系甚至距離我們數十億光年,卻如同在我們身邊一樣清晰。
  • 人類史上首張黑洞照片今晚發布,「事件視界望遠鏡」是什麼?
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  • 這次給黑洞拍照片,我們用了地球那麼大的望遠鏡
    史上第一張黑洞照片 | EHT「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope EHT),是一個行星級別的望遠鏡陣列EHT將全球各地的望遠鏡連接起來,形成了一臺口徑與地球直徑相當的虛擬望遠鏡,具有前所未有的靈敏度與解析度。EHT是國際合作多年的成果,在首次驗證愛因斯坦廣義相對論的歷史實驗恰逢百年之際,它為科學家提供了一種全新的方式,來研究這一理論所預言的宇宙中最為極端的天體。美國哈佛-史密森天體物理中心的項目主任Sheperd S.
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  • 首張黑洞照片拍完後,科學家又計劃對黑洞 「錄像」了
    完成了首張黑洞照片後,接下來我們要做什麼呢?那就是「下一代事件視界望遠鏡」。做好這件事的關鍵就是位置。接下來,我們將嘗試把望遠鏡放在我們想要的位置上,而不是像之前那樣,只能在現有的望遠鏡基礎上。未來,我們將需要新的超高速數據傳輸技術,或者雲數據存儲方案等等,各方面都需要做優化。但不管如何,我們的目標是未來不再是拍攝黑洞的靜止照片,而是拍攝錄像,從而幫助解答一些非常基本的物理學問題。比如,現在的事件視界望遠鏡無法觀測到星系噴流中非常精細的一些擾動和起伏狀態,但是下一代事件視界望遠鏡就可以做到。如此,將可以極大地幫助我們加深對黑洞如何產生星系噴流的認識。
  • 史上第一張黑洞照片即將出爐!用了功率是哈勃1000倍的望遠鏡才觀測...
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