2年前,科學家發佈了人類有史以來的首張黑洞照片,這一卓越成就是對M87星系中央超大質量黑洞的觀測獲得,而這僅僅是這個科學故事的開始。今天,科學家們又公開了來自全球19臺望遠鏡(陣)在2017年3月至5月期間同步觀測,獲得前所未有的M87黑洞多波段觀測成果。其中,位於上海的天馬望遠鏡深度參與了其中3個波段的觀測。

全球科學家通過協調包括地面和空間最先進的望遠鏡,同步收集到了M87黑洞從無線電波到可見光再到伽馬射線,整個電磁波譜範圍內的輻射,是迄今爲止對超大質量黑洞及其噴流的頻率覆蓋最廣的同步觀測。

中科院上海天文臺副研究員江悟告訴看看新聞Knews記者:“這次發佈是一個多波段的圖像,包括這裏的射電,光學和高能X射線和伽馬射線的圖像 然後我們的天馬作爲國內最大的一個射電望遠鏡,參與到歐洲VLBI網170mm觀測和東亞VLBI網在13mm和7mm的觀測。”

對每個黑洞而言,它在各電磁波段的輻射特徵各不相同,通過收集這些輻射的"指紋"可以加深人們對黑洞性質的瞭解,但面臨的一個挑戰是這些不同頻率上的輻射特徵往往是隨着時間變化的。此次觀測結果就來自全球19臺望遠鏡(陣)從地面乃至空間的“同步”收集。

天馬望遠鏡參與了其中2個望遠鏡陣、3個波段的同步觀測,並做出重要貢獻。

江悟說:“比如在歐洲VLBI網這個陣列裏面,(天馬望遠鏡)它是在我們整個陣列的最東方,跟其他基線連接就構成一個,最高分辨率的基線,換句話說就是看得最清楚的一條基線,在東亞VLBI網,我們是一個亞洲最大口徑的(射電)望遠鏡,它的接收面積比其他幾臺望遠鏡接收面積加起來還要大。所以它的加入把整個網的性能提升了50%以上,它能檢測到更精細的結構和更擴展的比較闇弱的結構。”

此次全波段觀測成果發佈來自32個國家或地區,近200個科研機構,760名科學家和工程師組成的團隊。這些望遠鏡的數據與當前和未來的EHT觀測相結合,將能夠對天體物理學的一些最重要和最具挑戰性的研究領域進行分析。

中科院上海天文臺博士後趙杉杉表示:“EHT是有能力看到黑洞附近的圖像,那麼其他波段的觀測數據儘管看到的是離黑洞比較遠的地方的物理過程,但是它對於整個黑洞物質向內掉落的物理過程的建模是非常有幫助的。我們對於EHT所看到的黑洞中間的黑洞陰影的大小和形狀就會更加精確。不同的觀測波段所觀測到的電磁波所產生的物理原因是不一樣的,它們綜合在一起,我們可以繁衍出黑洞附近物質的電子加速的過程。”

就在本月8號開始,天文學家再一次將用6天開展對M87銀河系中心超大質量黑洞以及另外若干遙遠黑洞的EHT觀測,這還是自2018年以來的首次EHT觀測。與2017年相比,該陣列新增了三臺望遠鏡,今年天馬望遠鏡參與的東亞VLBI網聯測目前正在進行中。

EHT國內牽頭人、中科院上海天文臺臺長沈志強對看看新聞Knews記者說:“今年2021年國際的關於M87、銀河系中心黑洞的天體的聯合的觀測,目前正在進行中,我們在不同的波段上,類似在2017年多波段的聯測中,我們也在繼續開展類似的協同觀測。

(看看新聞Knews記者:李怡 實習編輯:楊詩劼)

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