合成 观测银心黑洞的事件视界望远镜,为什么要数十台望远镜同时合成!
大家都知道,不同天文望远镜的类型、规格各异,在观测性能方面也是不一样的。概括来讲,天文望远镜的口径和倍数越大,其观测能力就越强,就越能观测到更多细节。2019年4月10日,人类的历史上第一张超级黑洞照片发布,震惊了全球。在牛顿的广义相对论明确提出的一百多年后,这一推测总算被确认。这张照片来之不易,为了更好地拍攝到这张前所未有的照片,专家做出了巨大的勤奋。她们将遍布在世界各国的好几个望远镜协同在一起,搭建了一台规格等效于地球直径的虚似望远镜——事件视界望远镜,进而得到了这张振奋人心的照片。
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很多人从而造成了疑惑:如果我们能够协同大量的望远镜,乃至使用外太空望远镜,是不是可以得到更为清晰的图片、见到更长远的宇宙空间呢?理论上是能够的,但事实上却遭遇着许多艰难。一切机构过一些主题活动的人都了解,将越大的人或事团结一心,难度系数就越大,并且是平行线升高。乃至,我不久前请两个好朋友到家中用餐,都约了几回才取得成功,更别说协同全球不一样我国的不一样观测机器设备了。即使如此,专家都没有舍弃勤奋。她们自知全球望远镜的协同新项目可以给科研产生多么的极大的益处,因而尽管在其中重重困难,但她们仍然做着不懈的努力。我们知道,尽管我们可以仰头凝望星空,还可以利用简易的天文学望远镜开展观测,但这种全是在可见光范围内的。而作为无线电波的一种,能见光只是占了无线电波十分小的一个波段。在别的波段,也有许多关键的星体信息内容是大家人眼捕捉不上的。根据红外感应、紫外光、X射线、无线通信等波段,大家都能够对星体开展不一样视角的检测,解开在其中的密秘。例如人们的第一张超级黑洞照片,便是利用X射线拍攝的。
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不一样光波长的波有不一样的特性,例如超级黑洞的吸积盘,辐射源出很多的X射线,因此生物学家常常利用X射线望远镜观测超级黑洞;又例如红外线波长较为长,许多在能见光波段挡住大家视野的星际帝国浮尘和汽体,根据红外线波段开展观测就可以绕开这种颗粒,使我们见到身后的星体,另外,生物学家还能够利用红外线波段检测星体的工作压力、溫度、原素进化速率等信息内容。因而,如果我们可以利用不一样波段对某一星体开展观测,便会得到很多的信息内容。例如下边二张图,便是知名的创生之柱照片,在其中左边为能见光波段拍攝的照片,右边是红外线波段拍攝的。恰好是利用红外感应绕开“阻碍”的工作能力,大家看到了人眼中的迷雾所笼罩着的很多闪烁着光辉的行星。可是,沒有一切一台望远镜可以在这般广的波段开展拍攝,因此即便 是哈勃望远镜也只有在能见光波段和一部分红外线、紫外线波段开展拍攝,因此外太空中才有专业的X射线望远镜在运作,因此举办此次大会的ALMA天文台认证全民称为阿塔卡马大中型毫米波通信/亚毫米波列阵……他们的“各行其是”,使我们错过许多星体的重要信息,却只有吃哑巴亏。
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多波段的协作观测所产生的益处,大家早已初有感受。2011年发送起飞的朱诺号探测仪,就具有那样的工作能力。如下图所显示,便是它在不一样波段下对木星同一部位拍攝的照片,在其中下左图为能见光波段,正中间图为中红外线波段,下图为另一部分红外线波段拍攝到的照片。三张照片展现了木星不一样的特点,各自展现了别的波段的盲点,这针对大家了解木星拥有至关重要的实际意义。除开波段以外,望远镜的基本原理也各有不同,这也给不一样种类的望远镜产生了不一样的缺点。因此,在这一份市场研究报告中,关键创作者、NASA戈达德太空探险管理中心的科学研究科学家Vincent Kofman等强烈要求,到时候全球的天文学机器设备能够协同起來,对土卫六开展最多方位的探寻,以明确其表层自然环境、成分和环境优美水平。她们觉得,蜻蜒号能够参观考察,掌握土卫六表层的地貌构造、液体湖水遍布等。而ALMA则尤其善于对有机化合物的观测和发觉,ALMA的科学研究工作人员也都对土卫六十分了解,能够用于輔助蜻蜒号制作土卫六的详细地形图。
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假如那时候确实仅有蜻蜒号探测仪孤军作战,能够想像,人们可能错过很多关键的信息内容。相反,如果我们可以利用其他观测机器设备相互配合它的工作中,可能获得事倍功半,1 1>2的获得。不仅是太阳系行星的星体,在探寻全部宇宙空间的情况下,大家更为必须天文学观测机器设备的协作。如同大家刚刚共享的创生之柱一样,在不一样的波段,我们可以见到不一样的自然环境。仅有多方位的观测,才可以防止瞎子摸象的不正确。现阶段,生物学家早已逐渐考虑到在月球表面基本建设望远镜,这儿的极佳自然环境将进一步提高人们的观测工作能力。将来,如果我们可以将这种望远镜添加到事件视界望远镜新项目中,也许大家有希望创建一个规格等效于38.4万千米的虚似望远镜,人们的视线也将极大幅度提高。一想到这一很有可能发生的将来,我也激动不已。但是,要想完成那样的总体目标,哪里简易。大家现阶段并不是沒有充足多的望远镜,可是真真正正让难题越来越艰难的,并不取决于此,只是如何把他们协同起來。
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