EHT事件视界望远镜介绍- 大数跨境

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EHT事件视界望远镜介绍

运动光学

2019-04-11

导读：八仙过海，各显神通，就是这八座望远镜共同完成了历史上首次黑洞照片的拍摄！

北京时间4月10日晚，人类历史上首张黑洞照片在中国等全球六地同时对外发布。这是人类首次拍摄到了黑洞的影像，是一项足以载入史册的观测结果。

室女座星系团中M87星系中心的黑洞

这项观测是天文学家利用一台“地球大小的望远镜”完成的，所谓“地球大小的望远镜”是由分布在全球的八座天文台最先进的射电望远镜组成的一个巨型天文观测网络，它被称为“事件视界望远镜”（英文简称 EHT）。组成EHT的八座射电望远镜分别为：

西班牙内华达山脉的30米毫米波望远镜（IRAM 30m）；
美国亚利桑那州的海因里希·赫兹亚毫米波望远镜（SMT）；
墨西哥一座死火山顶部的大型毫米波望远镜（LMT）；
夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）；
夏威夷的亚毫米波阵（SMA）；
智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波阵(ALMA）；
智利沙漠的阿塔卡马探路者实验望远镜（APEX）；
南极阿蒙森-斯科特观测站的南极望远镜（SPT）；

图片来自于SMT官网

所谓“八仙过海，各显神通”，下面让我们逐一认识一下组成EHT的这八座望远镜吧。

1. 西班牙内华达山脉的30米毫米波望远镜（IRAM 30m）。

它位于西班牙南部内华达山脉第二高峰、海拔3300多米的贝莱塔峰附近，由毫米波段射电天文学研究所（IRAM）运营。作为单体毫米波望远镜，其30米的直径仅次于墨西哥50米的大型毫米波望远镜（LMT）。

IRAM 30m，图片来自于IRAM官网

2. 美国亚利桑那州的海因里希·赫兹亚毫米波望远镜（SMT）。

它位于美国亚利桑那州的格雷厄姆山上，直径10米。早在几年前，SMT就与APEX、SMA组成观测网首次对遥远星系中央的类星体进行观测，捕捉到其核心图像。它的特点是特有的防尘装置和简便的实验操作。另外，精密的凸玻璃模具可以大批量生产望远镜所需的碳纤维增强塑料反射面板，这大大加强了望远镜的工作效率。

SMT，图片来自于SMT官网

3. 墨西哥一座死火山顶部的大型毫米波望远镜（LMT）。

它位于墨西哥中部海拔4500米、沉寂已久的Sierra Negra火山顶上，它是墨西哥境内的第五高峰。这架重达2500吨的天文望远镜共耗资1.28亿美元，其中的65.5%由墨西哥政府出资，并由美国政府和美国马萨诸塞大学共同承担剩余部分。它的最大口径50米，捕捉电波波长：1-3mm。其主要任务是探测宇宙大爆炸残存的电磁辐射。

LMT，图片来自于LMT官网

4. 夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）。

它位于夏威夷的莫纳克亚天文台，海拔4092米。JCMT的15米直径的主反射镜由276块独立的面板组成。探测波段介于红外和无线电波之间。它装备有一系列最敏感和最尖端的仪器，可以探测到宇宙中最冷的物质(仅几十K)。JCMT主要用来研究我们的太阳系，星际尘埃和气体，以及遥远的星系。

JCMT，图片来自于JCMT官网

5. 夏威夷的亚毫米波阵（简称SMA）。

海拔4206米的夏威夷莫纳基亚山，孤立地矗立在太平洋中，成为世界最佳的天文观测场所之一。SMA由美国和台湾省合作建造，由八个直径6米的无线电望远镜组成，是第一台工作在亚毫米波的干涉仪。其基线长达509米，可以产生亚弧秒的合成光束。尽管阵列在白天和黑夜皆可运行，但大多数观测都是在大气较为稳定的夜间进行的。该望远镜对冥王星等太阳系中的寒冷地带的研究有着卓越的贡献。

SMA，图片来自于SMA官网

6. 智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波阵(ALMA）。

它位于智利北部查南托高原的阿塔卡马沙漠。这个人类有史以来最大的地面天文学观测装置由66个重约120吨、直径7～12米不等的高精度抛物面天线组成，各个天线的观测结果通过超级计算机处理形成相当于一架直径16千米的射电望远镜的观测结果。ALMA于2013年正式投入使用，其“视力”是哈勃望远镜的10倍，能为研究宇宙中分子气体、宇宙大爆炸辐射以及星际尘埃提供更精确的数据。

ALMA，图片来自于ESO官网

7. 智利沙漠的阿塔卡马探路者实验望远镜（APEX）。

它同样位于查南托高原上，这是一座12米口径的亚毫米波射电望远镜，APEX是ALMA天线阵的一个探路者。亚毫米级天文学是一个目前正在蓬勃发展的天文学分支，它是研究“冷宇宙”的理想选择。APEX正是探寻只有几十开尔文的星际冷云中暗藏的秘密的急先锋。

APEX，图片来自于ESO官网

8. 南极阿蒙森-斯科特观测站的南极望远镜（SPT）。

南极因其特有的干燥而清澈的大气环境，也成为天文观测的极佳之地。南极点望远镜（SPT）就建在距位于南极点的阿蒙森-斯科特考察站数百米的冰面上。它是一台口径10米的亚毫米波射电望远镜，于2007年开始工作，目的是观测距宇宙大爆炸约40万年后的残余辐射，即“宇宙微波背景辐射”，以解开在恒星形成前星系团的形成过程之谜。