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事件じけん视界もち远镜

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事件じけん视界もち远镜
くらいM87中心ちゅうしんてき特大とくだい质量くろほら。这是よし事件じけん视界もち远镜しょなりぞう、发表于2019ねん4がつ10日とおかにん类史じょうだい一张直接对黑洞观测的天文影像
基本きほん资料
组织まいり计划参与さんよしゃいち
位置いち世界せかい各地かくち
なみ0.87-1.33毫米[1]
けんねん ()
启用2006ねんだいいち接收せっしゅうすうすえ[2][3]
もち远镜型式けいしき干涉かんしょう
口径こうけいとうこう地球ちきゅう直径ちょっけい(12,742公里くり[4]
かくぶんべんりつ26-17ほろかくびょう[5]:38
http://eventhorizontelescope.org
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事件じけん视界もち远镜えい语:Event Horizon Telescope,缩写:EHTいち个以观测ほしけい中央ちゅうおう特大とくだい质量くろほら为主要目ようもく标的计划。该计划以甚长もと线干涉かんしょうわざ术(VLBI)结合世界せかい各地かくちてき电望远镜使つかい许多しょうへだたすうせん公里くりてき独立どくりつてん线のう互相协调、どう时观测同一目标并记录下数据,形成けいせいいち口径こうけいとうこう地球ちきゅう直径ちょっけいてききょ拟望远镜,はたもち远镜てきかくぶんべんりつひさげますいたりあし以观测事件じけん视界尺度しゃくど结构てき程度ていどEHTもち此检验爱因斯坦广义しょう对论ざいくろほら附近ふきんてききょう重力じゅうりょくしもかい产生偏差へんさ研究けんきゅうくろほらてき吸积盘喷流さがせ事件じけん视界存在そんざいあずかいや,并发てん基本きほんくろほら物理ぶつりがく

EHTてき观测标主よう为位于南半みなみはん天球てんきゅう银河けい中央ちゅうおうてき特大とくだい质量くろほらひと马座A*以及きた天球てんきゅうてき椭圆ほしけいしつおんなAほしけい中央ちゅうおうてき特大とくだい质量くろほらM87*。其中ひと马座A*ざい地球ちきゅう天空てんくうちゅううらないてき盘面较大,而M87てきくろほら则以拥有一道いちどう长达5,000光年こうねんてき喷流为著めい特色とくしょく。为了とおる银河盘面及围绕ざいくろほらしゅう围的ぶつEHTはた观测长设てい于1.33毫米,并预计于未来みらいひさげますいたりのうさらせい细观测的0.87毫米。よし于连线观测产せいてきすうすえりょうはただいいた无法使用しよう互联网传输,かく观测だいかい于观测后はた储满すうすえてきかた邮寄いたり美国びくに马萨诸塞しゅうてきうみ斯塔かつ天文台てんもんだい,交由ちょう级电脑运算,并合成ごうせい单一影像えいぞうすえ电脑拟,环绕くろほらてきぶつ质发てきこうはたくろほら自身じしん质量产生てき重力じゅうりょくとおる镜效应弯曲,ざいくろほらしゅう形成けいせいいちひかり,而光环中央ちゅうおう衬托てき圆形剪影便びんくろほらてき轮廓,也就事件じけん视界。

2012ねん天文学てんもんがく于美こく亚利くわ那州なすくび正式せいしき举办EHTかい议,确立计划てき科学かがく标、わざ术计划和组织构等。观测则始于更はやてき2006ねんとう时已ゆうさんもち远镜使用しようVLBIわざ术进ぎょう连线观测。年下とししたらいEHT逐渐从一个松、资金不足ふそくてき团队,なり长为30しょらい12个国家こっかてき大学だいがく天文てんもん观测站とう研究けんきゅう单位あずか政府せいふつくえ参与さんよてきこく合作がっさく组织。2017ねんEHT合作がっさく协议正式せいしき签署。2017ねん4がつくび进行为期十天的全球连线观测,观测标为ひと马座A*及M87*(きさきしゃしつおんなAほしけい中心ちゅうしんくろほらてき简称)。此次观测也第一次纳入位于さとしてきおもねとう卡马大型おおがた毫米/亚毫まいなみ阵列ALMA)、みなみ极点てきみなみ极望远镜とうなり员。其中ALMA为一关键成员,它的加入かにゅうしょうEHTてき灵敏ひさげだかりょうじゅうばい天文学てんもんがく希望きぼう于此观测ちゅう摄得だい一张黑洞剪影的影像。

2019ねん4がつ10日とおか事件じけん视界もち远镜合作がっさく组织ざいぜんたまろくぬの鲁塞尔、圣地亚哥、上海しゃんはい台北たいぺい、东京华盛顿)どおり过协调以えい语、西にしはんきば语、汉语语四种语言召开全球新闻发布会[6],发布りょう于2017ねん4がつ11にちはく摄位于しつおんなAほしけい中心ちゅうしんてきM87*くろほら影像えいぞう[7]

2022ねん5がつ12にち事件じけん视界もち远镜合作がっさく组织ざいぜんたまなな(慕尼くろ、圣地亚哥、上海しゃんはい台北たいぺい、东京、华盛顿及すみ西にし哥市)发布りょうはく摄位于银河けい中心ちゅうしんてきひと马座A*くろほら影像えいぞう,证实りょう银河けい中心ちゅうしん直径ちょっけい约6,000まん公里くりてきくろほら,此为じん类第2成功せいこう捕捉ほそくくろほら影像えいぞう[8],其和ぜんつぎ公布こうふてきくろほら观测どう时进ぎょうてき

缘起[编辑]

广义しょう对论预测りょうくろほらてき存在そんざい天文学てんもんがく也已观测到宇宙うちゅうちゅう存在そんざい质量极大てき致密天体てんたいしか而目まえなお无法确定其即为黑ほら。另外,虽然くろほらやめ个被科学かがくかいあずかひと们广为接受せつじゅてき概念がいねん,其性质及引发诸多现象てきつくえせい也仍まちりんきよし事件じけん视界もち远镜そくざい此一背景下开始的计划。ゆう别于其他研究けんきゅうくろほらてき方法ほうほう,如透过引力いんりょく观测、分析ぶんせき其周围绕ぎょう恒星こうせいてきぎょう为等,EHTまと标为直接ちょくせつ取得しゅとく事件じけん视界尺度しゃくどてき影像えいぞう进行分析ぶんせき[9]

检验广义しょう对论[编辑]

广义しょう对论发表いたり今成いまなりいさお预测过许おおうし顿力がく范畴外的がいてき现象,也已ざい地球ちきゅううえふとし阳系うちとうじゃく重力じゅうりょく下通しもとおり过严谨的检验。しかよく判断はんだん广义しょう对论为正确的重力じゅうりょく,仍待きょう重力じゅうりょく场下てき检验。そく使つかい目前もくぜんやめ藉一些绕行轨道非常靠近黑洞的恒星精确计算出黑洞的质量,さと仍属于弱重力じゅうりょく场。こう频率VLBIわざ术能はた观测推展いた重力じゅうりょく场极强的ごうてき特大とくだい质量くろほら边缘、事件じけん视界尺度しゃくどてき结构,いん此可直接ちょくせつ测试广义しょう对论わたる及到きょう重力じゅうりょく方面ほうめんてき论述[5]:35[10]

事件じけん视界[编辑]

艺术笔下くろほらてき概念がいねん图。しゅう围环绕黑ほらてき盘状ぶつ质即为吸积盘、上方かみがたじょうじょうぶつ为喷りゅう。该图こう虑黑ほら自身じしん造成ぞうせいてき重力じゅうりょくとおる镜效应对影ぞうてきかげ响。

事件じけん视界てき存在そんざいあずかいやこれEHT团队よくさがせ讨的议题いち[10]论上,事件じけん视界为黑ほらしゅう围一个球形的时空界线,也是量子力学りょうしりきがくあずか广义しょう对论矛盾むじゅんてきてん现:すえ量子力学りょうしりきがく时间演さん可逆かぎゃくまい个过ほど存在そんざいぎゃく过程,つう过系统当ぜん时刻てきじょう态可以唯一地确定其在先前时刻的状态。しか而,广义しょう对论以空间曲りつ诠释重力じゅうりょく并预ごとりょうくろほらてき存在そんざいすえ广义しょう对论,落入くろほらてき粒子りゅうし携带てきしんいきはたえい远丢しつ。这表明ひょうめい不同ふどうてきはつ态可以演为相どうてきまつ态,えんじさんてきぎゃく存在そんざい。此即くろほらしんいき佯谬[5]:35。以人马座A*らい说,如果它没ゆう事件じけん视界,则周围环绕它てきぶつ质将かい天体てんたい表面ひょうめん使つかい辐射てきくろからだこうざいきん红外こう现峰值。しか而实际观测到并无此现ぞう直接ちょくせつ观测辐射区域くいきてき结构はたのうかい决这个问题[10]

くろほら吸积盘[编辑]

くろほら强大きょうだいてき重力じゅうりょくかいはた附近ふきんてきぶつ质拉こう自己じこ些物质将绕着くろほら转、さい终落にゅう其中。这个过程しょう吸积もの质在绕行时形成けいせいてき盘状结构则为吸积盘天文学てんもんがくなお清楚せいそ吸积てき详细过程,如气たい如何いか从外侧向ない迁入、掉进くろほら,以及带电粒子りゅうしざい吸积りゅうちゅう产生てき磁场如何いかかげ响气りゅうてきぎょう为。吸积盘上也不时会现如ふとし阳闪焰般的あきらてん使つかい观测到てきあきら产生变化。つい踪亮てんてき变化以描绘出くろほらしゅう围时そらてきじょう[5]:35-41

くろほら喷流[编辑]

くろほら喷流为特大とくだい质量くろほら产生拥有ちょうこうじゅんじきせいてきちょうあい对论せい喷射。喷流てき构成ぶつ质以接近せっきん平行へいこうてきたばじょう气流がた强力きょうりょく射出しゃしゅつ,并以きん光速こうそくてき速度そくどまたがこしりょうすうほしけいてき距离。其成因せいいん推测くろほら强力きょうりょくてき磁场ゆう关,しかよく判断はんだん确切原因げんいんあずか其构なりぶつ质仍まちさら观测すうすえ[5]:36[11]

实验设计[编辑]

观测[编辑]

X线なみだん观测てきひと马座A*
ゆかり哈勃そら间望远镜ところはく摄不どうなみだん合成ごうせいてきM87ほしけい影像えいぞう见在红外线なみ段下だんげ观测到てききょだい喷流
  • ひと马座A*
地球ちきゅう最近さいきんてきだい质量くろほら为距离地球ちきゅう约26,000光年こうねんくらい于银かわけい中央ちゅうおうてき特大とくだい质量くろほらひと马座A*,其具有ぐゆう约四ひゃくまんふとし阳质りょう、30ばいふとし阳体积,为已くろほらちゅううらない天空てんくう视面积最大さいだいてきいち个。しか而,そく使つかい其观测大しょうやめいん自身じしん重力じゅうりょく产生てき重力じゅうりょくとおる镜效应而放だいりょう两倍以上いじょう,它的事件じけん视界おこりらい仍仅ゆう55ほろかくびょう相当そうとう于从地球ちきゅういち颗放ざいつきだまうえてきしょう笼包[12][13][14]:82[5]:37于南はん天球てんきゅう[15][15]
  • M87
しつおんなAほしけいM87中心ちゅうしんてきくろほら为另一个理想的观测目标。M87てきくろほら距离地球ちきゅう5,500まん光年こうねん,估计拥有64亿倍ふとし阳质りょういん此在天空てんくうちゅうおこりらいただじん马座A*しょういち些。它拥ゆう一道いちどうよこまたが5,000光年こうねんてき喷流,わか能辨のうべん识出喷发てき起点きてん让理论学さら了解りょうかいちょうあい对论せい喷发物的ぶってきせい质。观测M87あい对人马座A*ゆう许多优点,如:くらいざい北半球きたはんきゅうてき天空てんくう使つかい它有さら现成てき天文台てんもんだい进行观测;质量为人马座A*てき2,000ばいいん此动态变时间较长,较易取得しゅとく进行ちゅう事件じけんてき影像えいぞう;并且,观测M87てきくろほら较不かい受其ほしけい盘面てきぶつ质影响[5]:41
  • かつ动星けいかく
かつ动星けいかくAGN)为具有ぐゆうだか红移ざい部分ぶぶんいたり全部ぜんぶなみだん射出しゃしゅつ强烈きょうれつ电磁てきはるか天体てんたいEHTてき高角こうかくぶんべんりつ适合研究けんきゅうAGN细部结构,且观测波长可以さら深入ふかいり喷流内部ないぶ研究けんきゅう其准じきせいこう带宽则适あい测量喷射げんてきだか旋转りょう。这方面ほうめんてき观测能力のうりょく目前もくぜんただゆうにわか罗斯てきそら天文台てんもんだいSpektr-R可能かのうちょうEHT,且是ざい前者ぜんしゃ以最だか频率(22よし)、单一方向观测的情况下才会发生[16]

观测[编辑]

いん地球ちきゅうあずかひと马座A*みな于银かわ盘面じょう,为避めんよこわたる间的ほし际气たい及黑ほらしゅう遭坠落物质影响观测,必须使用しよう不同ふどう于传统VLBI[ちゅう 1]てき1毫米以下いかなみ长。しか地球ちきゅうだい气中てきみず汽会吸收きゅうしゅう短波たんぱ长的电磁かい方法ほうほう便びんはた观测站摆ざい燥高,如位于さとしおもねとう卡马沙漠さばくてきおもねとう卡马大型おおがた毫米/亚毫まいなみ阵列ALMAあずかくらいみなみ极洲てきみなみ极望远镜SPTとうただしてん气糟时仍かい连大气层[9]さいきさき观测长设ていざい1.33あずか0.87毫米ざい该波长下,银河几乎透明とうめいてき[14]:82[5]:37。而在该波长下よく达到あし以观测事件じけん视界てきかくぶんべんりつしょ对应てきもち远镜口径こうけい为几せん公里くりいん此必须倚もたれVLBIわざ术达なり[5]:38

VLBIあずかかずすえ处理[编辑]

天文学てんもんがく利用りよう甚长もと线干涉かんしょうVLBIわざ整合せいごう世界せかい各地かくちてき电望远镜使つかい它们のうどう时观测同一目いちもく标,产生のう整合せいごう为单いち影像えいぞうてきすうすえ其角きかくぶんべんりつゆかり决定,其中为观测波长、为天线之间的投影とうえい距离。两者值越しょうかくぶんべんりつえつだか[1][17]VLBIわざ术在电波天文学てんもんがく领域很普遍ふへんしか而一般没有事件视界望远镜规模大,ただしもち远镜数量すうりょう分布ぶんぷ也广。

よし于每个天文台てんもんだいいたてき资料りょう非常ひじょう庞大,无法使用しよう网络传输,而需使用しようかた储存,于观测完毕之きさき邮寄[18]ゆう天文台てんもんだい一开始使用常规硬盘储存数据,しか而观测台于高つね规硬盘常いん气压过低而无ほう运作。如位于ぼく西にしうちかくひしげ火山かざんえいSierra Negra顶(海拔かいばつ4,580べいてき大型おおがた毫米もち远镜原本げんぽんそう备的32个常规硬盘中就有28个无ほう运作。もち远镜改装かいそう备氦气封そうかた盘(Helium-Filled Hard Drivesきさきただしよし密封みっぷう环境かい气压かげ响,のう储存てき资料りょう也从4TBひさげますいたり8TB。かた盘的效能こうのう对于EHT能否のうひ顺利运作いたり重要じゅうよういん为当もち远镜观测时,其每秒まいびょう产生てきすうすえりょうひゃく亿位もとえいGbps为单计算てき。一次普通的五天观测期间,まいもち远镜かいさがせしゅう约500TBてきすうすえせい个阵れつ产生てきすうすえ约7PBはたそう满1000いたり2000个硬盘。收集しゅうしゅういたかた盘上てきすうすえ必须从各个望远镜とおる过飞つくえ运送いたくらい于美こく马萨诸塞しゅうてきMITうみ斯塔かつ天文台てんもんだい以及とくこくなみおんてき马克斯普ろうかつ电波天文てんもん研究所けんきゅうじょ[2][9][19]

ざいさと,资料しょうかいよう约800个由40 Gbit/s网络连结てきCPU组成てきしょう关器(Correlator)——具有ぐゆう专门用途ようとてきちょう级电脑——交叉こうさ对并分析ぶんせきはたかく天文台てんもんだい以时间标记的电波信号しんごう整合せいごうおこりらい[18][17]。这800个CPU结合其专ようてき特殊とくしゅなりぞう软件きさきしょうすうすえ转化为单いち影像えいぞういん此也しょう为“硅透镜”(Silicon Lens)——ようすうすえ而非こう生成せいせい影像えいぞうてきとおる”。这些すうすえぶん开看はたただかいくろほらてき噪声,ただゆう结合各地かくちてきすうすえ才能さいのう使它们产生科学かがく用途ようと。其产せいてき影像えいぞうぶんべんりつはた相当そうとう使用しよう地球ちきゅう口径こうけいてきもち远镜しょはく摄的[2][9][19]

なりぞうわざ术对使用しようVLBIわざ术的阵列而言非常ひじょう重要じゅうよう通常つうじょうVLBI阵列收集しゅうしゅういたのうようらい进行でんさとかのう变换[ちゅう 2]まとすうすえしょう对少,いん此仅のう使用しよう有限ゆうげんすうすえやめげんせいじゅうけん图像,并从符合ふごうすうすえてき图像ちゅう筛选しつしん程度ていど最低さいていてき电波干涉かんしょうえいAstronomical interferometerかずすえてき标准なりぞう算法さんぽうCLEANえいCLEAN (algorithm),该算ほうやめ成功せいこうざいてい频率てきじょう况下产生あし够质量的りょうてき干涉かんしょう图像。ただしEHTてき观测站分布地ぬのじ很散,资料くつがえ盖率てい,并不适合使用しようCLEAN,而是使用しようりょう进行见光干涉かんしょう观测てきしゃぐん发展てきしん算法さんぽう[16]

建立こんりゅう模型もけいあずか电脑[编辑]

くろほら本身ほんみ很单纯的物体ぶったいすえ无毛定理ていりただよう质量电荷さんさんすう便びんのうかんせい描述其特せい[5]:83。复杂てきくろほらしゅう遭的环境,ゆう多数たすうすえじょう显示てきとくせい细节よし环绕くろほらてきぶつ质所决定[12]论天文物ぶんぶつ理学りがくすえ广义しょう对论建立こんりゅうりょう数学すうがく模型もけいあずか电脑爱因斯坦かたほど预测,もち远镜はた观测いたきん乎圆がたてきくろほら剪影[ちゅう 3],也就事件じけん视界つくりあきらあきらがい缘与かそけくらうち缘所形成けいせいてき对比。じょうはた如黑しょくてき背景はいけい绕上りょういちけんりゅうこう若人わこうど马座A*拥有事件じけん视界,ただし剪影形状けいじょうある大小だいしょうへん离预测,就代表だいひょう广义しょう对论需要じゅよう修正しゅうせい[14]:82-85[9]

けんおけ过程[编辑]

筹备かい[编辑]

2012年初ねんしょ世界せかい各地かくちてき天文学てんもんがくざい美国びくに亚利くわ那州なすくわだいいち举行EHTかい议,确定组成いち个团队,筹划联系ぜんたまてき电望远镜以观测黑ほらてき事件じけん视界,并将该计划定めい为“事件じけん视界もち远镜”。だい多数たすうしょう关望远镜设施ゆう代表だいひょう参与さんよかい议,过尚确定组织ぶんこう资金らいみなもととう细节。とう时已ゆう三架分别位于美国加州かしゅう、亚利くわ那州なすかずなつたけしえびすてきもち远镜完成かんせい连线,以1.3毫米てきなみ长观测了几年,并取得しゅとく银河けい中心ちゅうしん模糊もこてき影像えいぞう判定はんてい具有ぐゆうくろほらてきとくせい天文学てんもんがく希望きぼうのうはたなみ长降いたり0.83毫米、并与さら多望たぼう远镜连线以扩てんもと线,つつみ高角こうかくぶんべんりつとう时全だま具有ぐゆう以差なみ长观测的能力のうりょくある调整おこりらいしょう对容えきてきもち远镜数量すうりょう约有いち科学かがく估计需要じゅようはなひゃくまんもと进行ます级、调整一些望远镜的仪器。ALMAてき66电波碟形てん线将かい计划てき关键いち,它的加入かにゅうはた大幅おおはばひさげますもと线。EHTざいうみ斯塔かつ天文台てんもんだいてき研究けんきゅうじん员已从美国びくに国家こっか科学かがく基金ききんかい获得400万美元的资助,よう以帮ALMAそうVLBI设备,预计はた于2015ねん加入かにゅうぜんたま阵列。科学かがく希望きぼうのうはたみなみ极望远镜ます级后纳入阵列なかEHT团队预计ざい2012ねんなつたかし建立こんりゅう谅解备忘录MOU),ただしざい此之まえてき测试とう工作こうさく仍会ざいしょう对非正式せいしきてきやすはい进行[4][20][21][22]

ぜんおけさく[编辑]

くらい于智おもねとう卡马沙漠さばくてきおもねとう卡马大型おおがた毫米/亚毫まいなみ阵列ALMA

观测てきまえおけさく业包含发てん及部およべしょ毫米えいSubmillimetre astronomyそう极化接受せつじゅ使つかいVLBIのう够在230 – 450よし(3.5毫米[ちゅう 4])运行てきだか稳定频率标准、さらだか带宽てきVLBIきさきはし记录,以及运行しんてきつぎ毫米VLBI观测站[23]。对参与さんよ计划てきなり员,EHT必须研究けんきゅうじん员前往观测设ほどこせ改装かいそう它们かたけんあんそうしんてき数字すうじ信号しんごう处理すうすえ记录[19]。2006ねんだいいち接收せっしゅうすうすえ以来いらい,逐渐ゆう许多世界せかい各地かくちてき天文てんもん观测单位加入かにゅう[9]。经过多年たねんEHTやめ从一个松、资金不足ふそくてき团队,なり长为30しょらい12个国家こっかてき大学だいがく天文てんもん观测站等研究けんきゅう单位あずか政府せいふつくえ参与さんよてきこく合作がっさく组织[24][19]EHT使用しようWikiけい统架设内网站,さく研究けんきゅうじん员的联络平台ひらだい[25]

ALMAてき加入かにゅうEHT很关键。2014ねん科学かがくざいALMAあんそうりょう氢激ほろなみ提供ていきょう动力てきとくせい原子げんしだい以往いおう使用しよう气的时钟以更せいじゅん计时。一旦いったん完成かんせいただしALMAはた达到あずかEHT阵列连线てき标准,也成为其ちゅう仪器さい灵敏てきいち员。它的加入かにゅう使整体せいたい阵列てき灵敏ひさげだか10ばい哈勃もち远镜还高2000ばい[9][26]),使つかいEHTのう观测对象大幅おおはば增加ぞうか,并填补北半球はんきゅう和南わなみ极望远镜间的そらかけひさげだかみなみ北向きたむきてき讯号くつがえ盖率[16]。2015ねんALMA进行EHT阵列ちゅうだいいちVLBIわざ术的测试。测试ちゅうALMAあずかおもねとう卡马さがせしゃ实验APEX)连线形成けいせい2公里くり长的もと线,并观测经つね拿来とうもち远镜测试ゆび标的0522-364类星たい。两望远镜とおる过互联网こううみ斯塔かつ天文台てんもんだい传送りょう5びょうてき观测すうすえ,以供研究けんきゅうじん员确认系统是正常せいじょう运作。よし于完せいてきすうすえりょう过于庞大,存在そんざいかた盘中邮寄资料处理中心ちゅうしんさいかいてき传输方式ほうしき研究けんきゅう团队表示ひょうじ该次测试很成功せいこう[27][28]

くらいみなみ极点てきみなみ极望远镜于2015ねん加入かにゅうEHT计划。よし于其地球ちきゅう轴点じょうだか海拔かいばつ,拥有很干燥的そら气,适合进行长期观测[13]事件じけん视界もち远镜于2015ねん时已拥有9ねんてき观测すうすえただしとう时的资料仅来三座参与计划的天线,なお不足ふそく以计算出さんしゅつくろほら事件じけん视界てき影像えいぞうこれきさき陆续はたゆうさら观测だい加入かにゅうEHT阵列てきぜんたましゃ电望远镜网络,计划希望きぼうのうざいほうこくかくりょう美国びくにとう增加ぞうか站点[2]。该计划预计于2017ねん摄得银河てき特大とくだい质量くろほらひと马座A*てきだいいち张影ぞう[29]

观测计划[编辑]

连线观测[编辑]

ちょう兴奋てきわが们已经筹备这个望远镜きんじゅうねんりょうはたざいよんがつ进行观测。わが们认为这だい一次真正有机会让黑洞的事件视界成为焦点。”
—— 哈佛-みつまつ天体てんたい物理ぶつり中心ちゅうしんてき计划主持しゅうもち人的じんてき谢珀とく·S·勒曼BBC News(2017)[9]

事件じけん视界もち远镜计划每年まいとしただかい进行いち连线观测,时间かく天文台てんもんだい观测はいほど天候てんこう、以及个时じん马座A*M87いやどう时在天上てんじょう而定[19]。2006ねん为第いち观测,ゆう三座望远镜参与连线[3]EHT于2007ねん开始观测じん马座A*、2009ねん开始观测M87,虽然早期そうきかくぶんべんりつしょう对低,すうすえ也产せいりょう许多重要じゅうようてき科学かがく成果せいか[16][30]。经过多年たねん筹备,きん几年事件じけん视界もち远镜てきわざ术逐渐达到标所要求ようきゅうてき标准[31]。计划开始以来いらい天文学てんもんがく家持いえもち续协调多もち远镜てき观测时间,也为かく观测站配置はいち观测しょ需仪よし观测てきなみ长处于会みず吸收きゅうしゅうてきなみだん,观测受天气影响很だい[32],而大多数たすうEHT站点一般在冬季时会有较稳定的天气[1]

2017ねん4がつEHTだい一次有够多的参与成员,使つかい阵列达到あし以观测事件じけん视界てきかくぶんべんりつゆかり哈佛大学だいがくくろほら倡议计划”てき办公しつ改装かいそう而成てき观测ゆび中心ちゅうしんかいざい4がつ5にちいたり14にちきょうじゅうてん间,まいてん开会决定进行观测,一共会观测五天。观测てき头三个晚上所有观测站的天气和仪器情况都非常好。さいきさき天文学てんもんがくとく中断ちゅうだん观测两天,让工作こうさくじん休息きゅうそく、维护仪器,さい完成かんせいあましも两天てき观测[3][19]ぜんたま毫米とく长基线阵れつGMVAさらはや也在4がつ1いたり4にち观测ひと马座A*。其中GMVAはた观测重点じゅうてんざい银河けい中心ちゅうしん区域くいきてき吸积喷流,而EHT则尝试取得しゅとくくろほら剪影てき影像えいぞう[32]ざい此之まえEHT也曾观测过两くろほらしゅう围的环境,しか这是だいいち加入かにゅうALMAみなみ极望远镜[31][18]ALMA为两阵营重要じゅうようてきなり员,じょりょういん其为最大さいだいさい灵敏てきもち远镜がい,也因其位于南半球みなみはんきゅう[32]天文学てんもんがくやめのうようだい一批影像验证某些爱因斯坦重力じゅうりょくてき基本きほん预测,电波天文学てんもんがくうみ诺·ほう尔克(Heino Falcke)并表示ひょうじ这些影像えいぞうのう让黑ほら从某种神物体ぶったい,变成研究けんきゅうてき实体[18]しか而因みなみ极的じん员必须在南半球みなみはんきゅうてきふゆてんかた盘要とういた同年どうねん十月后才能运出来[3][18]せい个阵れつてきすうすえいたりすくなひとしいた该年そこある2018年初ねんしょざいかい处理かん毕并公布こうふ观测影像えいぞう[9]

未来みらい天文学てんもんがくはた继续发展のうひさげだかぶんべんりつてきわざ术、しんてき运算方法ほうほうとう,如将观测频率ひさげますいたり345きち赫,也就以0.87毫米てきなみ长观测。现在てき230きち赫足够观察到くろほらてき吸积りゅう,而345きち赫将のうさらふか,对光子こうし轨道进行观测[1]天文学てんもんがく希望きぼう将来しょうらいのう做出そくはた消失しょうしつ于黑ほらなかてきぶつ质绕ぎょう事件じけん视界てき动态影像えいぞう[9]かくりょう兰望远镜预计于2018ねん加入かにゅうEHT[32][15],且也希望きぼうのう加入かにゅう于非しゅう以及ふとし空中くうちゅうてき站点[18]

ぜんたま毫米とく长基线阵れつ[编辑]

ぜんたま毫米とく长基线阵れつえい语:The Global mm-VLBI Array, GMVA个类事件じけん视界もち远镜てきしゃ电望远镜观测网络,其成员有于夏えびすてき毫米阵列もち远镜さとしてきALMAどう时也为EHTなり员)、美国びくにてき绿堤もち远镜,以及ほうこくとくこく西にしはんきば芬兰みずてんとう世界せかいかく处的しゃ电望远镜[32]。两个阵营てき别在于GMVA观测长为3毫米,而EHTざい1.3毫米。两者しょう合作がっさく观测じん马座A*あずかM87てきくろほら[31]

成果せいか[编辑]

以下いかれつ2006ねんいたり2016ねんてき重要じゅうよう观测成果せいか[12][16]

  • わかひと马座A*M87ぼつゆう事件じけん视界,则绕ぎょう于周围的吸积りゅうはた热其表面ひょうめん时,使つかい表面ひょうめん辐射てきひかり谱在きん红外光波こうはだん产生ほう值。しか而,EHT并无观测到此现ぞう,这表示ひょうじ它们应该拥有事件じけん视界,而拥ゆう事件じけん视界そく为黑ほらてきてい[10]
  • 观测すうすえ严格げんせいりょうじん马座A*M87てき模型もけい类别。从两しゃ模型もけいらい,它们てき旋转むこうりょうしょう对于观测方向ほうこう显著倾斜,吸积盘てき边缘盘面离地球ちきゅうさらちか
  • 广义しょう对论预测强大きょうだいてき重力じゅうりょくはた导致くろほら附近ふきんてき物体ぶったい从远处看实际还大ざいこう虑星际介质造成ぞうせいてきこれきさき天文学てんもんがく观测到てき毫米辐射影像えいぞう大小だいしょう论值还要しょう30%。对观测值てき其中一个解释为毫米波辐射源自吸积盘,其旋转造成ぞうせいてき勒效应使辐射ざい吸积盘旋ちかあずか旋离てき两端てい对称てき分布ぶんぷ[33][34][35]
  • 天文学てんもんがく观测到来とうらいひと马座A*发出辐射てきあきら度会わたらいずい时间变化,ただし发射区域くいきてき大小だいしょう并没ゆうずい而变动。虽然产生这种あらため变的つくえせいなお清楚せいそただしEHTまとすうすえ显示这种あらため变出现在非常ひじょうもたれきんくろほらてき吸积りゅうじょう
  • M87中央ちゅうおうてき辐射显示くろほらただしざい快速かいそく旋转;どう时,天文学てんもんがく观测到其巨だいてき喷流てきらいげん,推论该高そく喷流为磁场ところ造成ぞうせい[11][36]

计划参与さんよしゃ[编辑]

阵列なり[编辑]

阵列なり员表れつ如下[37]

EHT(蓝绿线)あずかGMVA(线)もち远镜阵列分布ぶんぷ。其中ALMAIRAMどう时属于两个阵营

合作がっさく单位[编辑]

EHT于2012ねん办了だいいちかい议后,于2014ねん、2016ねん也举ぎょうりょうだいさんてきかい议,邀请资助EHT计划てき组织参与さんよ参与さんよじん员会ざいかい议中かいEHTまと标、论的あらため进、かずすえ分析ぶんせきわざ术发てん、观测策略さくりゃく,以及计划组织とう[21][38][39]

かんかた网站れつてき合作がっさく单位[40]

备注[编辑]

  1. ^ 传统てきVLBI频率为86きち赫、なみ长3.5毫米[1]
  2. ^ 一种将信号在时域(ある空域くういきかず频域间转换的线性积分变换
  3. ^ あるしょう“阴影”(えい语:Shadow
  4. ^ ,频率=光速こうそく / なみ

あい关条[编辑]

资料らいげん[编辑]

じょ另行ちゅうあかりがい以下いか文献ぶんけんみな英文えいぶん

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延伸えんしん阅读[编辑]

ひろし文章ぶんしょう
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外部がいぶ链接[编辑]