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为什么FAST天眼望远镜没看到黑洞?

 华民 2019-10-07

其实这也是当时笔者的疑问,但查了相关数据后就释然了!因为很多人猜测的方向从技术角度转向了政治角度,这明显是不正确的,那么我们就从技术角度来说明下天眼为何没有参与“事件视界望远镜计划”(EHT)

上图是望远镜的典型技术参数,当然最明显的一个特征是500M口径,如果能参与EHT计划的话即使是南方比较低纬度的目标依然具有相当大的有效口径!当然FAST参与主要是如下原因:

一、波段不适合

FAST观测的射电波段是0.3M上下,比如中子星以及中性氢(21CM)等波段都在这个附近!但此次对银心Sgr A*黑洞和M87*黑洞观测所用的波段是1.3MM,当然这是观测分辨率以及黑洞辐射波段的综合考量,因为黑洞几乎辐射全波段电磁信号,但低频明显不适合,高频大气衰减太大!

因此只能根据当前的条件选择一个折中的波段,毕竟空间射电望远镜或者光学望远镜阵列明显不符合实际技术要求!因此FAST没有参与也是非常自然的事情!

那么FAST能改造吗?

首先要把这些个孔堵上!要不然1.3MM的亚毫米波段哦的射电信号损耗可大了!但问题是FAST是一个露天,并且朝天不可改变角度的固定式射电望远镜,一旦下雨就变成一口直径500M的超级鱼塘了!

然后要将接受头的波段换成亚毫米波的,否则增益严重影响!

其次后续处理信号部分设备统统更换,否则无法处理这个更高波段信号了!

改完后,FAST也无法独立工作,因为口径不够,想要在1.3MM波段观测黑洞的话需要地球口径的望远镜,只能和其他射电望远镜阵列配合,不可能独立完成!那么请问这样改值吗?

当然没有这个必要,不如选址重新建设一座亚毫米波段观测阵列!

二、参与事件视界望远镜的地理位置要求

各位从上图的射电望远镜干涉阵列的地理位置有发现什么特征吗?除了西半球几乎所有的合乎条件的望远镜之外,东半球一座都没有,是不符合技术要求吗?并不是,因为地理位置不适合,这个EHT望远镜要求是整个地球口径!

那么很简单,即要求所有望远镜模拟扇面阵列是同时工作的,很明显另半个地球的望远镜并不符合要求,当位于智利的阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列(ALMA)主观测位置选定时,那么能参与的望远镜就固定了!

所以,各位也不必在意,毕竟FAST本来就不是为了黑洞而生,当然也不必为了无法观测黑洞而苦恼,它有的是用武之地,现在的观测行程满满的!

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