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我國天馬望遠(yuǎn)鏡接收面積超過了其他望遠(yuǎn)鏡的總和 再次為解析銀河系中心超大質(zhì)量黑洞內(nèi)稟結(jié)構(gòu)助力
2022年03月01日 11:41:32
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：6069
近日，由西班牙安達(dá)盧西亞天體物理研究所博士后Ilje Cho和研究人員趙光耀牽頭的科研團(tuán)隊通過分析觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞——人馬座A*（Sgr A*）——的內(nèi)稟結(jié)構(gòu)近乎是圓形的。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】天馬望遠(yuǎn)鏡是一個是由中國科學(xué)院和上海市聯(lián)合立項建造的一臺具有多科學(xué)用途的，同時也是國內(nèi)領(lǐng)先、亞洲最大、國際先進(jìn)、總體性能在國際上名列前4名的65米口徑全方位可動的大型射電天文望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。其工作波長從最長21厘米到最短7毫米共8個波段，是我國目前工作波長可覆蓋全部厘米波段的高性能射電望遠(yuǎn)鏡。
近日，由西班牙安達(dá)盧西亞天體物理研究所博士后Ilje Cho和研究人員趙光耀牽頭的科研團(tuán)隊通過分析觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞——人馬座A*(Sgr A*)——的內(nèi)稟結(jié)構(gòu)近乎是圓形的。測得的輻射區(qū)大小表明圍繞Sgr A*的吸積流中有非熱電子，輻射區(qū)的形狀則顯示吸積流的旋轉(zhuǎn)軸是直接指向地球的。
這一次問題的突破，離不開上海天文臺的天馬望遠(yuǎn)鏡所在的東亞VLBI網(wǎng)(East-Asian VLBI Network，簡稱EAVN)的助力。天文學(xué)家通常運(yùn)用甚長基線干涉測量(Very LongBaseline Interferometry，簡稱VLBI)技術(shù)來解析遙遠(yuǎn)天體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。VLBI是一種用于射電天文學(xué)中的天文干涉測量方法。它允許用多個天文望遠(yuǎn)鏡同時觀測一個天體，模擬一個大小相當(dāng)于望遠(yuǎn)鏡之間最大間隔距離的巨型望遠(yuǎn)鏡的觀測效果。其原理是把兩測站經(jīng)混頻后的信號分別記錄在各測站的磁帶上。觀測結(jié)束后，再將兩測站的磁帶送到處理系統(tǒng), 進(jìn)行數(shù)據(jù)回放和相關(guān)處理。利用這種辦法, 只要能同時看到源，基線的長度就幾乎不受限制。
VLBI通過國際VLBI網(wǎng)就就能實(shí)現(xiàn)，EAVN目前由21臺射電望遠(yuǎn)鏡組成，包括了中國6臺、韓國4臺和日本11臺望遠(yuǎn)鏡，上海天文臺的天馬望遠(yuǎn)鏡是該觀測網(wǎng)的重要臺站，長期為全球的天文學(xué)家提供了高質(zhì)量的觀測數(shù)據(jù)。
此項目中，研究人員通過分析EAVN在1.3厘米和7毫米波長下的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，Sgr A*的內(nèi)稟結(jié)構(gòu)幾乎是圓形的。研究人員使用了EAVN在1.3厘米波長的10臺望遠(yuǎn)鏡與7毫米波長的8臺望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)來自2017年4月進(jìn)行的觀測，這也是首次拍到M87*黑洞陰影照片的“事件視界望遠(yuǎn)鏡”(Event Horizon Telescope，簡稱EHT)對Sgr A*多波段協(xié)同觀測的一部分。
自2012年落成并投入運(yùn)行以來，天馬望遠(yuǎn)鏡負(fù)責(zé)展了單天線觀測模式的脈沖星、分子譜線、連續(xù)譜等天文觀測研究，作為國際VLBI網(wǎng)的重要觀測站成功開展了國內(nèi)外的VLBI聯(lián)測，取得了重要的射電天文觀測成果，其中包括發(fā)布的與全球望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合對M87黑洞開展的前所未有的多波段同步觀測等。而如今，天馬望遠(yuǎn)鏡為解析銀河系中心超大質(zhì)量黑洞內(nèi)稟結(jié)構(gòu)再次貢獻(xiàn)出了一份堅固的力量。
“作為東亞VLBI網(wǎng)中能夠承擔(dān)毫米波段觀測的最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，上海65米口徑天馬望遠(yuǎn)鏡的接收面積超過了其他望遠(yuǎn)鏡的總和。天馬望遠(yuǎn)鏡的參與顯著提高了東亞VLBI網(wǎng)的觀測靈敏度，在保障探測更微弱信號的可靠性方面功不可沒。”上海天文臺沈志強(qiáng)研究員說道。
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