智利12米射电望远镜APEX配备了特殊设备，包括宽带记录仪和稳定的氢脉泽钟，用于与其他望远镜进行联合干涉测量观测，波长短至1.3毫米，目标是获得黑洞阴影的最终图像。在所谓的事件视界望远镜(EHT)中增加了APEX，直到最近才由仅在北半球的天线组成，揭示了银河系中心的Sgr A *结构中新的和前所未有的细节。由APEX望远镜提供增加的角分辨率，现在揭示了非对称和非点状源结构的细节，其小到3600万公里。该研究结果发表在《天体物理学期刊》上。天文学家正在寻找爱因斯坦广义相对论理论的最终证明，即获得黑洞阴影的直接图像。
2013年在银河中心进行的1.3 mm VLBI观测的原理图(Sgr A*)。insets显示了与测量一致的源发射的可能形状。为了更好地显示角度尺寸，在模型上叠加一个直径为50微弧秒的白色圆。位于智利南半球的先端望远镜的位置现在提供了更长时间的干涉基线，使角分辨率加倍，与早期观测相比。这个设置使得在Sgr a *中只有3个史瓦西半径的空间分辨率。图片：Max Planck Society
通过使用被称为超长基线干涉测量法（VLBI）的技术将遍布全球的射电望远镜组合起来。参与的望远镜位于高海拔地区，以尽量减少大气层和天空晴朗的偏远地区的干扰，从而观察银河系中心紧凑的射电源A *（Sgr A *）。研究小组于2013年在四个地点使用VLBI望远镜观测了Sgr A *。望远镜包括智利的APEX 望远镜，加利福尼亚的CARMA阵列，夏威夷的JCMT和阶段性SMA以及亚利桑那州的SMT望远镜。在所有台站检测到Sgr A *，最长基线长度达到近10000公里，表明超紧凑和不对称（非点状）源结构。马克斯普朗克射电天文学研究所（MPIfR）的Ru-Sen Lu说：与以前的观测相比，APEX望远镜的参与几乎使最长基线的长度翻倍，并导致仅3 Schwarzschild半径的壮观分辨率。
揭示了中央无线电源中的细节，这些细节比吸积盘的预期大小要小。APEX在南半球的位置显着提高了像射手座A *（-29度赤纬）那样的天空南端的影像质量。APEX为将大型极其敏感的ALMA望远镜纳入EHT观测铺平了道路，现在每年进行一次EHT观测。来自APEX VLBI团队的MPIfR的Alan Roy说：我们已经在超过5000米的海拔高度上努力安装设备，使APEX望远镜准备好在1.3毫米波长处进行VLBI观测，对这次实验中APEX的良好表现感到自豪。该团队采用模型拟合程序来研究Sgr A *的事件视界尺度结构，开始弄清楚事件视界结构可能是什么样子，而不是仅仅从抽像的可见性中得出一般结论，看到环状结构的拟合与数据非常吻合，这是非常令人鼓舞的。
但我们不能排除其他模型，例如亮点的组合。使用更多望远镜添加到EHT的未来观测将清除成像中的残余模糊。星系中心的黑洞嵌入密集的星际介质中，这可能会影响电磁波沿视线传播。EHT项目科学家亚利桑那大学的Dimitrios Psaltis说：理论上可能导致图像失真的星际闪烁在1.3毫米波长处并不是强烈的主导效应。哈佛 - 史密松天体物理中心的Sheperd Doeleman和EHT项目主任说：结果对于Event Horizon望远镜不断发展来说是重要的一步。对2017年以来包括ALMA在内的新观测资料的分析将使我们更加接近成像银河系中心的黑洞。
博科园-科学科普｜参考期刊：天体物理期刊｜来自：马克斯普朗克协会
发表于 2018-6-2 18:32
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