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黑洞照片没它就不行?中国人也要和它并肩仰望星空

作者:聚星康华 日期:11-11

新华社北京4月12日电(记者党琦 王沛)人类史上首张黑洞照片轰动世界。但恐怕除了专业人士和天文、物理爱好者,很少有人知道拍摄黑洞的一大“功臣”坐落在“星空之国”。它若缺席,黑洞照片恐怕还真拍不出来。

它就是阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(缩写ALMA)。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)。(视频来源:欧洲南方天文台)

而它的“老家”——智利北部阿塔卡马沙漠,江湖地位更是一绝。

通俗点说,这里是当年大热韩剧《来自星星的你》中外星人“都教授”口中地球上头号观星胜地。专业点说,这里是国际天文学界公认的“天文观测胜地No.1”,称得上世界各国“天文观测的奥运赛场”,到2024年全球超过70%的大型天文望远镜都将建在智利。

最值得中国人期待的是,中国科学院南美天文中心文特峰观测台站也正在这里建设,未来可能在重要天文国际合作中继续为中国、为人类添彩。

想拍黑洞,为什么少了它就不行?

10日,全球200多名科研人员参与的“事件视界望远镜”项目发布了人类首张黑洞照片。在这一项目用于联合观测的8座射电望远镜中,阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜作用独特。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)。(图片来源:欧洲南方天文台)

“拍摄黑洞照片,其余7座望远镜少一座也还行,但少了ALMA望远镜就不行,”中科院南美天文中心主任王仲告诉新华社记者。

为什么这么牛?先看看ALMA望远镜的小资料:

ALMA望远镜由欧洲南方天文台、美国国家射电天文台和日本国立天文台合建,总投资14亿美元,于2013年投入使用。

ALMA望远镜位于阿塔卡马沙漠东部查赫南托尔高原,海拔5000米。它不是简单一座射电望远镜,而是由66座口径7至12米、重约120吨的抛物面天线共同组成一个望远镜阵列,直径可达16公里,代表了当今国际射电天文最先进的观测能力,比此前各国拥有的同类设备在观测效率上提高了一个量级,分辨率能超出“哈勃”望远镜10倍。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)。(视频来源:欧洲南方天文台)

“黑洞成像需要观测毫米波和亚毫米波,这是ALMA望远镜最擅长的,”王仲说。

参与“事件视界望远镜”项目的中科院上海天文台研究员路如森告诉记者,ALMA望远镜这样高灵敏度的亚毫米波望远镜投入使用,让黑洞成像观测成为可能。

在ALMA望远镜项目工作的天文学家维奥莉特·因佩利泽里更直言,ALMA望远镜是“事件视界望远镜”的核心。

为何“明星望远镜”扎堆建“星空之国”?

智利有“星空之国”美誉。

北部阿塔卡马沙漠拥有全世界最佳的天文观测条件,不下雨,无云,全年“晴夜数”可达320天,空气干燥,无光污染,加之智利政府长期、稳定的支持政策,如今世界一批大型望远镜都选择建在智利,甚至十几个大型项目同时在这里兴建。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)。(图片来源:欧洲南方天文台)

“天文是一个非常特殊的学科,深度依赖观测,需要特别合适的台址条件,因此世界各国大望远镜项目和天文学家都来到智利,”中科院南美天文中心研究员朱磊告诉新华社记者。

“北半球最好的台址是夏威夷,南半球则是阿塔卡马沙漠。银河系中心在南天区,距银河系最近的恒星星系大小麦哲伦星云也在南天区。最近十几年,在美国夏威夷建设大望远镜的空间严重受限,全球大多数大型望远镜都建在智利,投资比例在2024年将超过全球地面天文观测项目总投资的70%。这在各自然科学领域中前所未有、非常罕见,”王仲说。

欧南台筹建的极大望远镜(ELT)。(图片来源:欧洲南方天文台)

除了观测毫米波和亚毫米波的射电望远镜ALMA,欧南台筹建的下一代“明星望远镜”——极大望远镜(ELT)也于2016年在智利动工。

这座望远镜由798个六角形小镜片拼接成直径39.3米的主镜,集光面积达978平方米,预计2024年建成后将成为世界上最大的光学望远镜。

欧南台智利代表克劳迪奥·梅洛告诉新华社记者:“ELT望远镜项目预计投资11亿欧元。欧南台将这么大的望远镜项目建在智利,不仅因为这里得天独厚的天文观测条件,智利政府和社会各界几十年来一直⽀持优先发展天文事业,并将‘零光污染’夜空作为国有资源来保护,也是重要因素。”

中国也在“观星胜地”有一席之地

随着越来越多的大型观测设备在阿塔卡马投入使用,天文科研产出取得惊人进步。获2011年诺贝尔物理学奖的“宇宙加速膨胀”天文观测结果,便是由位于智利的两个天文台同时获得。2017年轰动国际科学界的“引力波光学对应体”发现,也是由位于智利的不同天文台观测和验证。

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