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现代”天眼“,探索宇宙

2019年04月23日 16:58:15 来源: 中南大学 作者: 字号:TT

还记得《星际穿越》这部电影吗

在电影中出现了

黑洞“卡冈图雅”

技术团队通过电脑拟合

制作出了黑洞的样子

相信看到这大家都会有疑惑

这就是黑洞真正的样子吗?

就在今年的4月10号

欧洲南方天文台

公布了世界上第一张黑洞照片

话不多说,上照片

那么黑洞的照片是怎么拍出来的呢

隶属于EHT的欧洲南方天文台(European Southern Observatory)表示,为了捕捉黑洞的图像,科学家们利用了超长基线干涉测量技术,将全球8台射电望远镜的能量进行了结合,这有效地创建了一个与地球本身大小相同的虚拟望远镜。

下面就让我们来看看这八台望远镜吧

01. ALMA望远镜

哈勃太空望远镜无法观察从这些尘埃云团背后发出的亚毫米射线。相较于哈勃望远镜,ALMA望远镜是一台大型干涉仪,可以观察的范围更大,看的更远。预计精确度将是哈勃太空望远镜的十倍。

ALMA望远镜建设在智利北部海拔5千米的阿塔卡马沙漠。设计用于穿越粉尘云团,ALMA将是世界上波长在0.3-9.6毫米范围内最灵敏的望远镜。

该望远镜包括由50座直径12米天线组成的主数组电波远望镜(望远镜由北美和欧洲主导建造),以及4座12米和12座7米天线组成的辅数组电波望远镜(由日本主导建造),共66个。54台望远镜体积尤为巨大,单机重量就高达120吨。

AEM集团通过ESO总共交付25架天线。ALMA的另外25架天线由北美提供,还有16架来自东亚。

02. APEX望远镜

APEX是一个直径12米的望远镜,运行在毫米波和亚毫米波波长 - 红外光波和无线电波之间。

地球大气层中的水蒸汽大量吸收从太空的微弱信号,而查南托是一个理想的位置,作为这个星球上最干旱的地区之一,高超过750米,比莫纳克亚天文台的甚大望远镜(VLT)高于2400米塞罗帕瑞纳上,适合亚毫米天文学观察。

APEX是南半球最大的亚毫米波波长望远镜。它有一个不同的工具套件,天文学家在他们的观察中,一个主要的工具是APEX测辐射热计相机LABOCA。

03. IRAM 30米望远镜

IRAM 30米望远镜是一架在毫米波长进行观测的电波望远镜,它是世界上仅次于大型毫米波望远镜的毫米波望远镜。每年有超过200名以上,来自世界各地的科学家拜访这个天文台,使用毫米波段研究 太阳系、宇宙尘、星际物质或宇宙。

坐落在西班牙安达鲁西亚 内华达山脉的韦莱塔峰,由毫米波电波天文研究所负责营运。

有关30米望远镜:它由美国加州大学和加州理工学院负责研制。采用拼接镜面主动光学、自适应光学以及精密控制等先导高科技技术,将把望远镜灵敏度和空间分辨率等技术指标提高到前所未有的程度,其强大的洞察宇宙的能力必将引发天文学研究的跨越式发展,并在揭示暗物质和暗能量的本质、探测宇宙第一代天体、理解黑洞的形成与生长、探察地外行星等前沿科学领域做出重大突破性发现。

04. JCMT 望远镜

JCMT全称是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜,坐落在美国夏威夷州海拔4000多米的莫纳基亚山顶,是工作在亚毫米波段的最先进的望远镜之一,目前由东亚天文台运行与管理。该望远镜的命名是纪念英国著名物理学家麦克斯韦,他最大的功绩是在电磁学领域,实现了自牛顿之后物理学的第二次统一。

05. LMT大型毫米望远镜

LMT大型毫米波望远镜(以下简称LMT)是世界上最大的单孔径可控毫米波望远镜,设计用于进行0.85–4mm波段的天文观测。

该项目由墨西哥和美国联合实施,望远镜设置在墨西哥塞拉利昂内格拉火山(Volcán Sierra Negra),海拔在4600米以上。

LMT为口径50m的毫米波射电望远镜,望远镜及其内部的32m口径主反射镜面均是可操作的。这种设置允许对整个系统(包括所有的科学仪器)进行调试。 2011年,LMT分别使用红移搜索接收机(RSR)和AzTEC在3 mm和1.1 mm波段进行了一系列成功的初步观测。

06. 次毫米波整列望远镜

次毫米波阵列望远镜(Sub-Millimeter Array,简称SMA),即亚米波阵列望远镜,是世界上首个亚毫米波段成像的射电望远镜,SMA于1991年开始动工,2003年底正式启用。整个计划耗资约5000万美元,运行费用估计约每年500万美元。

SMA坐落在夏威夷的毛纳基山上,于1991年开始动工, 2003年底正式启用。建造亚毫米波综合孔径望远镜难度极大。不仅天线表面的加工精度要求极高,而且连接天线的馈线长度也不能有细微的变化。SMA由8面口径6米的天线组成,最长基线为500米。它的天线表面精度已达15微米~20微米,但仍对观测有不良影响,导致实际可用的天线面积减少。波长越短,影响越大。在0.43毫米波长上实际可用的天线面积仅有50%。

SMA将由6面天线组成,每面天线的直径为6米。天线表面的精度极高,离理想抛物面的平均误差只有12微米。制造如此高精度的天线表面几乎是不可能的,因为一般物质的热胀冷缩及天线的自身重力所引起的变形比12微米要大得多。解决这个问题的办法是选用热膨胀系数较小、密度小、硬度高的物质(如碳纤维),同时设计一种支撑结构,使得天线表面在变形时始终保持标准的抛物面,只是抛物面的参数有微小的变化(如焦距)。自然,高精度的天线造价昂贵,SMA的天线本身占总预算的四分之一(约1200万美元)。

07. 亚毫米波望远镜

亚毫米波望远镜(SMT)位于美国亚利桑那州的格雷厄姆山上。早在几年前,SMT就与APEX、SMA组成观测网首次对遥远星系中央的类星体进行观测,捕捉到其核心图像。这个名为3C279的类星体包含了一个质量达到10亿倍太阳质量的黑洞,距离地球超过了50亿光年。

而此次“事件视界望远镜”(EHT)将把“视线”聚焦在银河系中心的黑洞--人马座A*黑洞,其质量相当于太阳的400万倍,所对应的视界面尺寸约有2400万千米。由于这个黑洞距离地球2.5万光年,从地球上看去,它非常微小,如同人们在地球上看一个放在月球上的橙子。EHT观测的另一个黑洞是M87星系中心黑洞,其质量可能会达30亿~64亿个太阳,距离地球5000万光年。

08. 南极望远镜

南极因其特有的干燥而清澈的大气环境,也成为天文观测的极佳之地。南极点望远镜(SPT)就建在距位于南极点的阿蒙森-斯科特考察站数百米的冰面上。它是一台口径10米的亚毫米波射电望远镜,于2007年开始工作,目的是观测距宇宙大爆炸约40万年后的残余辐射,即“宇宙微波背景辐射”,以解开在恒星形成前星系团的形成过程之谜。

地球是人类的摇篮 

但是人类不会永远的停留在摇篮里

美丽的太空以它的神秘绚丽

召唤我们踏过平庸

进入无垠的广袤

让我们保持一颗探索的心

在科学的世界里永不止步的前进

[责任编辑:刘宇宏, 余刚琴(实习生) ]

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