事件视界望远镜

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May 16, 2022

事件视界望远镜 (EHT) 是一个大型望远镜阵列,由全球射电望远镜网络组成。 EHT 项目结合了来自地球周围几个超长基线干涉测量 (VLBI) 站的数据,这些站形成了一个组合阵列,其角分辨率足以观察到超大质量黑洞视界大小的物体。该项目的观测目标包括从地球观测到的角直径最大的两个黑洞:位于超巨椭圆星系 Messier 87(M87*,发音为“M87-Star”)中心的黑洞和人马座 A*(Sgr A*,发音为“人马座 A 星”)位于银河系中心。事件视界望远镜项目是经过长期的理论和技术发展后于 2009 年启动的一项国际合作。在理论方面,光子轨道的工作和对黑洞外观的首次模拟进展到对银河中心黑洞 Sgr A* 的 VLBI 成像的预测。射电观测的技术进步从第一次探测到人马座 A*,通过波长逐渐变短的 VLBI,最终导致在人马座 A* 和 M87 中探测到地平线尺度结构。该合作组织现在包括 300 多名成员、60 多个机构,在 20 多个国家和地区开展工作。第一张位于星系 Messier 87 中心的黑洞图像由 EHT 合作组织于 2019 年 4 月 10 日以系列形式发布六篇科学出版物。该阵列在 1.3 mm 的波长和 25 微弧秒的理论衍射极限分辨率下进行了这一观察。 2021 年 3 月,该合作组织首次展示了基于偏振的黑洞图像,这可能有助于更好地揭示产生类星体的力量。未来的计划包括通过增加新的望远镜和进行更短波长的观测来提高阵列的分辨率。 2022 年 5 月 12 日,天文学家公布了银河系中心超大质量黑洞人马座 A* 的第一张图像。

望远镜阵列

EHT由世界各地的许多射电天文台或射电望远镜设施组成,共同生产出高灵敏度、高角分辨率的望远镜。通过超长基线干涉(VLBI)技术,许多相隔数百或数千公里的独立无线电天线可以充当相控阵,一个可以电子指向的虚拟望远镜,其有效孔径为直径整个星球,大大提高了它的角分辨率。这项工作包括开发和部署亚毫米双极化接收器、高度稳定的频率标准,以实现 230-450 GHz 的超长基线干涉测量、更高带宽的 VLBI 后端和记录器,以及新的亚毫米 VLBI 站点的调试。每年自 2006 年首次捕获数据以来,EHT 阵列已开始在其全球射电望远镜网络中增加更多天文台。银河系超大质量黑洞人马座 A* 的第一张图像预计将根据 2017 年 4 月拍摄的数据生成,但由于在南方冬季(4 月至 10 月)期间没有进出南极的航班,直到 2017 年 12 月,南极望远镜的数据运抵时才能处理完整的数据集。在硬盘驱动器上收集的数据由商业货运飞机(所谓的运动鞋网)从各个望远镜传输到麻省理工学院 Haystack 天文台和马克斯普朗克射电天文研究所,在网格计算机上对数据进行交叉关联和分析,该网格计算机由大约 800 个 CPU 组成,所有 CPU 通过 40 Gbit/s 网络连接。由于 COVID-19 大流行、天气模式和天体力学,2020年的观测活动被推迟到2021年3月。

梅西耶 87*

Event Horizo​​​​n Telescope Collaboration宣布了它的第一个重新