天文學家研擬可拍攝更清晰黑洞影像的太空望遠鏡

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 16 日 7:45 | 分類 天文 , 尖端科技 follow us in feedly


天文學家剛成功拍到第一張黑洞影像,現在面臨的下個挑戰是如何拍出更清晰的影像,以便檢驗愛因斯坦的廣義相對論。Radboud 大學天文學家連同歐洲太空總署(ESA)和其他機構,正提出透過向太空發射無線電波望遠鏡來達成目標的概念,計畫已在《天文學與天體物理學》(journal Astronomy & Astrophysics)期刊發表。

此想法是將兩、三顆衛星放置在環繞地球的圓形軌道,以觀測黑洞。概念名稱叫「事件視界成像儀」(EHI)。研究模擬了黑洞射手座 A* 被 EHI 拍攝會是什麼樣子。

Radboud 大學博士候選人、論文主要作者 Freek Roelofs 說,太空中可用更高的無線電頻率觀測,因為地面接收到的頻率會被大氣層過濾,太空望遠鏡之間的距離也更大,這讓我們向前邁出一大步,可拍出解析度超過 5 倍的影像。

更清晰的黑洞影像將帶來更多資訊,可用來詳細測試愛因斯坦的廣義相對論。無線電波天文學家 Heino Falcke 說,有了衛星,就可以拍攝近乎完美的影像以了解黑洞的細節。如果出現愛因斯坦理論的小偏差,應該也能看到。EHI 還能成像比地球的事件視界望遠鏡(EHT)目前聚焦的黑洞還小的 5 個黑洞,包括位於銀河系中心的人馬座 A* 和 M87 星系中心的 M87*。

科學模擬看起來很有希望,但在技術層面有待克服,包括必須非常準確地測定衛星的位置和速度,但天文學家真的相信這觀測計畫可行。

▲ 太空中 EHI 解析度是地球 EHT 5 倍多,影像可以更高逼真度重建。左上為人馬座 A* 模型,觀測頻率 230GHz。右上為用 EHT 模擬此模型的影像。左下為人馬座 A* 模型,觀測頻率為 690GHz。右下為使用 EHI 模擬此模型的影像。(Source:Radboud 大學)

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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