南非 MeerKAT 望遠鏡開工,拍回銀河系中心史上最清晰照片

作者 | 發布日期 2018 年 07 月 21 日 11:53 | 分類 天文 , 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly

歷經 10 年設計與建造,南非 MeerKAT 電波望遠鏡終於在日前正式運行,直到平方公里陣列(Square Kilometre Array,SKA)問世前,它將是南半球最大、最靈敏的電波望遠鏡。天文學家也將 64 個天線指向銀河系中心,拍下這個神祕地區有史以來最清晰的照片。



MeerKAT 建造成本高達 44 億蘭特(南非貨幣,換算台幣逾百億元),是由 64 個碟型天線組成的陣列,每個天線直徑 13.5 公尺,未來會進一步與更複雜的平方公里陣列結合,成為世上最強大的電波望遠鏡,目前主要研究目的包括:宇宙磁學、宇宙大規模結構、星系的演化、暗物質以及瞬態電波源(transient radio source)等。

▲ 南非 MeerKAT 電波望遠鏡陣列。(Source:Square Kilometre Array

平方公里陣列則是預計 2019 年開始於南非與澳洲建設的多架電波望遠鏡,建成之後,靈敏度將比目前世界最強的無線電望遠鏡還要高 50 倍,掃描天空速度提高 10,000 倍,圖像解析度遠超過哈伯太空望遠鏡。

為了讓外界目睹 MeerKAT 的能力,科學團隊發表了望遠鏡拍攝銀心超大質量黑洞及周圍區域的新圖像,距離地球約 25,000 光年遠;64 個天線帶來 2,000 對獨特「眼睛」,以前所未有的細節描繪該區域,不同顏色代表不同的無線電訊號接收強度,最弱到最強依序為:紅色、橙色、黃色、白色。

圖中最亮部分就是銀河系的超大質量黑洞人馬座 A*,其他亮點可能是超新星殘骸和恆星形成區,還有一些地方是以前不曾看過的神祕地帶,更驚人的是,這些圖像甚至沒怎麼經過後續優化處理。

另一關鍵特徵則是圖中一縷縷像「燈絲」的結構,那些無線電訊號成像代表緊湊型光源,最早是由甚大天線陣(Very Large Array,VLA)在 1980 年代發現,可能是黑洞噴出的粒子流,也可能是尚屬假設的宇宙弦(cosmic string)。隨著 MeerKAT 投入檢測,或許將為科學家解開某些謎題。

(首圖來源:Square Kilometre Array