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2017-04-03 [ASWEB]全球擺陣大合作,盼取得第一張黑洞陰影影像!

 
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/e0.png   在夏威夷的「次毫米波陣列望遠鏡」(英文簡稱SMA,臺灣中研院參與建造)、智利的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列(簡稱ALMA,臺灣中研院也參與建造)、美國的綠堤望遠鏡(GBT),還有法國、西班牙、德國、瑞典、芬蘭等世界各處電波望遠鏡,它們有的隸屬於「全球毫米波特長基線陣列」,有的是概念式虛擬望遠鏡「事件視界望遠鏡」的成員,在接下來這幾天,大家將一起做同一件事、加入一次「全球大串連」!這項行動有幾個重要目的,其中一個正是:準備仔仔細細觀測銀河系中心的--超大質量黑洞。

  「全球毫米波特長基線陣列」(Global mm-VLBI Array,縮寫為GMVA) 和「事件視界望遠鏡」 (Event Horizon Telescope,簡稱EHT),各代表十幾個電波望遠鏡成員,就像兩個家族,串連起電波望遠鏡陣列的網路。它們透過一種特殊原理,能把距離幾千公里的多座電波望遠鏡串連成像一個像地球一樣大的望遠鏡,觀測星空。

  這次合作中,「GMVA陣營」把重點放在捕捉緊鄰於銀河系中心位置區域的吸積和噴流性質,而「EHT陣營」則將史無前例地,第一次嘗試取得黑洞的黑洞陰影影像。

  全球電波望遠鏡大會師的陣容浩大,橫跨了整個地球表面,從南極、南美洲、歐洲,到太平洋上的夏威夷。其中,ALMA望遠鏡除了最大(有66個天線)、最靈敏(接收機技術最新)以外,它的第三項特色,讓ALMA也成為無論GMVA或EHT兩者都很需要的一位重要策略夥伴,那就是ALMA位於南半球的極佳站臺條件。

  臺灣在這個在這個全球大合作中有很多貢獻。首先,中央研究院天文及天文物理研究所是東亞天文臺成員之一,此天文臺現在負責運營James Clerk Maxwell望遠鏡(JCMT)望遠鏡,JCMT是一座15米望遠鏡,坐落地點為夏威夷毛納基峰,這個大家或許不太陌生的山峰,同時也是擁有8座天線的「SMA次毫米波陣列望遠鏡」所在之處,中研院天文所並且是SMA的共同合作興建者。此外,臺灣更是ALMA望遠鏡計劃的成員機構。這三座望遠鏡都是EHT網路的一部分。

  前中研院天文所所長,現任東亞天文臺臺長賀曾樸院士表示:「來自東亞地區的同仁目前正在毛納基峰上參加這次全球連線進行實驗,後續也將支援在這次全球大連線中資料取得的任務。不但如此,中研院天文所還正在北極圈的格陵蘭建造「格陵蘭望遠鏡」。預計約一年後,格陵蘭望遠鏡也可望參加下一次的EHT連線實驗。我們已知銀河系中心黑洞和M87星系中心黑洞這兩個,就是科學家有機會能解析超大質量黑洞陰影的最佳目標,這也是我們臺灣,日本,韓國及中國團隊大家共同努力的目標。」

  GMVA 和EHT的觀測將分別於4月1~4日、4月5~14日展開。

  目前,整個天文學界都非常熱切期待看到這次觀測的成果會是什麼,因為這個觀測隱含的科學可能性令每個人都很興奮。為了讓這次觀測背後的科學能充分為大眾所了解,ALMA國際合作團隊準備好了七道料理,接下來兩個月,準備每週推出一篇介紹短文,從各個角度說明和這個觀測相關的科學、意義、目標。這七個料理包帶領大家進入一場天文觀光旅程,除了能獲取新知,認識到做頂尖研究的過程、也看到追求頂尖成果伴隨著哪些風險,短文還將回答一些天文學的常見問題:電波望遠鏡如何看見宇宙?黑洞最有意思的部分是在哪裡?我們對銀河系中心的那個黑洞知道多少?等等。

  首先,打開第一個料理包,先來認識什麼是「全球毫米波特長基線陣列」和「事件視界望遠鏡」?

本文轉載自中研院天聞網, 2017.04.01, 胡佳伶

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