合成 觀測銀心黑洞的事件視界望遠(yuǎn)鏡，為什么要數(shù)十臺望遠(yuǎn)鏡同時合成！
大家都知道，不同天文望遠(yuǎn)鏡的類型、規(guī)格各異，在觀測性能方面也是不一樣的。概括來講，天文望遠(yuǎn)鏡的口徑和倍數(shù)越大，其觀測能力就越強(qiáng)，就越能觀測到更多細(xì)節(jié)。2019年4月10日，人類的歷史上第一張超級黑洞照片發(fā)布，震驚了全球。在牛頓的廣義相對論明確提出的一百多年后，這一推測總算被確認(rèn)。這張照片來之不易，為了更好地拍攝到這張前所未有的照片，專家做出了巨大的勤奮。她們將遍布在世界各國的好幾個望遠(yuǎn)鏡協(xié)同在一起，搭建了一臺規(guī)格等效于地球直徑的虛似望遠(yuǎn)鏡——事件視界望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)而得到了這張振奮人心的照片。
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很多人從而造成了疑惑：如果我們能夠協(xié)同大量的望遠(yuǎn)鏡，乃至使用外太空望遠(yuǎn)鏡，是不是可以得到更為清晰的圖片、見到更長遠(yuǎn)的宇宙空間呢？理論上是能夠的，但事實上卻遭遇著許多艱難。一切機(jī)構(gòu)過一些主題活動的人都了解，將越大的人或事團(tuán)結(jié)一心，難度系數(shù)就越大，并且是平行線升高。乃至，我不久前請兩個好朋友到家中用餐，都約了幾回才取得成功，更別說協(xié)同全球不一樣我國的不一樣觀測機(jī)器設(shè)備了。即使如此，專家都沒有舍棄勤奮。她們自知全球望遠(yuǎn)鏡的協(xié)同新項目可以給科研產(chǎn)生多么的極大的益處，因而盡管在其中重重困難，但她們?nèi)匀蛔鲋恍傅呐ΑＮ覀冎溃M管我們可以仰頭凝望星空，還可以利用簡易的天文學(xué)望遠(yuǎn)鏡開展觀測，但這種全是在可見光范圍內(nèi)的。而作為無線電波的一種，能見光只是占了無線電波十分小的一個波段。在別的波段，也有許多關(guān)鍵的星體信息內(nèi)容是大家人眼捕捉不上的。根據(jù)紅外感應(yīng)、紫外光、X射線、無線通信等波段，大家都能夠?qū)π求w開展不一樣視角的檢測，解開在其中的密秘。例如人們的第一張超級黑洞照片，便是利用X射線拍攝的。
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不一樣光波長的波有不一樣的特性，例如超級黑洞的吸積盤，輻射源出很多的X射線，因此生物學(xué)家常常利用X射線望遠(yuǎn)鏡觀測超級黑洞；又例如紅外線波長較為長，許多在能見光波段擋住大家視野的星際帝國浮塵和汽體，根據(jù)紅外線波段開展觀測就可以繞開這種顆粒，使我們見到身后的星體，另外，生物學(xué)家還能夠利用紅外線波段檢測星體的工作壓力、溫度、原素進(jìn)化速率等信息內(nèi)容。因而，如果我們可以利用不一樣波段對某一星體開展觀測，便會得到很多的信息內(nèi)容。例如下邊二張圖，便是知名的創(chuàng)生之柱照片，在其中左邊為能見光波段拍攝的照片，右邊是紅外線波段拍攝的。恰好是利用紅外感應(yīng)繞開“阻礙”的工作能力，大家看到了人眼中的迷霧所籠罩著的很多閃爍著光輝的行星。可是，沒有一切一臺望遠(yuǎn)鏡可以在這般廣的波段開展拍攝，因此即便 是哈勃望遠(yuǎn)鏡也只有在能見光波段和一部分紅外線、紫外線波段開展拍攝，因此外太空中才有專業(yè)的X射線望遠(yuǎn)鏡在運(yùn)作，因此舉辦此次大會的ALMA天文臺認(rèn)證全民稱為阿塔卡馬大中型毫米波通信/亞毫米波列陣……他們的“各行其是”，使我們錯過許多星體的重要信息，卻只有吃啞巴虧。
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多波段的協(xié)作觀測所產(chǎn)生的益處，大家早已初有感受。2011年發(fā)送起飛的朱諾號探測儀，就具有那樣的工作能力。如下圖所顯示，便是它在不一樣波段下對木星同一部位拍攝的照片，在其中下左圖為能見光波段，正中間圖為中紅外線波段，下圖為另一部分紅外線波段拍攝到的照片。三張照片展現(xiàn)了木星不一樣的特點(diǎn)，各自展現(xiàn)了別的波段的盲點(diǎn)，這針對大家了解木星擁有至關(guān)重要的實際意義。除開波段以外，望遠(yuǎn)鏡的基本原理也各有不同，這也給不一樣種類的望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生了不一樣的缺點(diǎn)。因此，在這一份市場研究報告中，關(guān)鍵創(chuàng)作者、NASA戈達(dá)德太空探險管理中心的科學(xué)研究科學(xué)家Vincent Kofman等強(qiáng)烈要求，到時候全球的天文學(xué)機(jī)器設(shè)備能夠協(xié)同起來，對土衛(wèi)六開展最多方位的探尋，以明確其表層自然環(huán)境、成分和環(huán)境優(yōu)美水平。她們覺得，蜻蜒號能夠參觀考察，掌握土衛(wèi)六表層的地貌構(gòu)造、液體湖水遍布等。而ALMA則尤其善于對有機(jī)化合物的觀測和發(fā)覺，ALMA的科學(xué)研究工作人員也都對土衛(wèi)六十分了解，能夠用于輔助蜻蜒號制作土衛(wèi)六的詳細(xì)地形圖。
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假如那時候確實僅有蜻蜒號探測儀孤軍作戰(zhàn)，能夠想像，人們可能錯過很多關(guān)鍵的信息內(nèi)容。相反，如果我們可以利用其他觀測機(jī)器設(shè)備相互配合它的工作中，可能獲得事倍功半，1 1＞2的獲得。不僅是太陽系行星的星體，在探尋全部宇宙空間的情況下，大家更為必須天文學(xué)觀測機(jī)器設(shè)備的協(xié)作。如同大家剛剛共享的創(chuàng)生之柱一樣，在不一樣的波段，我們可以見到不一樣的自然環(huán)境。僅有多方位的觀測，才可以防止瞎子摸象的不正確。現(xiàn)階段，生物學(xué)家早已逐漸考慮到在月球表面基本建設(shè)望遠(yuǎn)鏡，這兒的極佳自然環(huán)境將進(jìn)一步提高人們的觀測工作能力。將來，如果我們可以將這種望遠(yuǎn)鏡添加到事件視界望遠(yuǎn)鏡新項目中，也許大家有希望創(chuàng)建一個規(guī)格等效于38.4萬千米的虛似望遠(yuǎn)鏡，人們的視線也將極大幅度提高。一想到這一很有可能發(fā)生的將來，我也激動不已。但是，要想完成那樣的總體目標(biāo)，哪里簡易。大家現(xiàn)階段并不是沒有充足多的望遠(yuǎn)鏡，可是真真正正讓難題越來越艱難的，并不取決于此，只是如何把他們協(xié)同起來。
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