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我國天馬望遠鏡接收面積超過了其他望遠鏡的總和 再次為解析銀河系中心超大質量黑洞內稟結構助力
2022年03月01日 11:41:32
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：6089
近日，由西班牙安達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隊通過分析觀測數據，發現銀河系中心的超大質量黑洞——人馬座A*（Sgr A*）——的內稟結構近乎是圓形的。
【化工儀器網 項目成果】天馬望遠鏡是一個是由中國科學院和上海市聯合立項建造的一臺具有多科學用途的，同時也是國內領先、亞洲最大、國際先進、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鏡系統。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鏡。
近日，由西班牙安達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隊通過分析觀測數據，發現銀河系中心的超大質量黑洞——人馬座A*(Sgr A*)——的內稟結構近乎是圓形的。測得的輻射區大小表明圍繞Sgr A*的吸積流中有非熱電子，輻射區的形狀則顯示吸積流的旋轉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鏡所在的東亞VLBI網(East-Asian VLBI Network，簡稱EAVN)的助力。天文學家通常運用甚長基線干涉測量(Very LongBaseline Interferometry，簡稱VLBI)技術來解析遙遠天體的精細結構。VLBI是一種用于射電天文學中的天文干涉測量方法。它允許用多個天文望遠鏡同時觀測一個天體，模擬一個大小相當于望遠鏡之間最大間隔距離的巨型望遠鏡的觀測效果。其原理是把兩測站經混頻后的信號分別記錄在各測站的磁帶上。觀測結束后，再將兩測站的磁帶送到處理系統, 進行數據回放和相關處理。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網就就能實現，EAVN目前由21臺射電望遠鏡組成，包括了中國6臺、韓國4臺和日本11臺望遠鏡，上海天文臺的天馬望遠鏡是該觀測網的重要臺站，長期為全球的天文學家提供了高質量的觀測數據。
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據發現，Sgr A*的內稟結構幾乎是圓形的。研究人員使用了EAVN在1.3厘米波長的10臺望遠鏡與7毫米波長的8臺望遠鏡的觀測數據。這些數據來自2017年4月進行的觀測，這也是首次拍到M87*黑洞陰影照片的“事件視界望遠鏡”(Event Horizon Telescope，簡稱EHT)對Sgr A*多波段協同觀測的一部分。
自2012年落成并投入運行以來，天馬望遠鏡負責展了單天線觀測模式的脈沖星、分子譜線、連續譜等天文觀測研究，作為國際VLBI網的重要觀測站成功開展了國內外的VLBI聯測，取得了重要的射電天文觀測成果，其中包括發布的與全球望遠鏡聯合對M87黑洞開展的前所未有的多波段同步觀測等。而如今，天馬望遠鏡為解析銀河系中心超大質量黑洞內稟結構再次貢獻出了一份堅固的力量。
“作為東亞VLBI網中能夠承擔毫米波段觀測的最大口徑的射電望遠鏡，上海65米口徑天馬望遠鏡的接收面積超過了其他望遠鏡的總和。天馬望遠鏡的參與顯著提高了東亞VLBI網的觀測靈敏度，在保障探測更微弱信號的可靠性方面功不可沒。”上海天文臺沈志強研究員說道。
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