世界不思議

夜空繁星點點?不,你看到的其實是黑洞


這是一張看似普通的星空照,但卻是比發光星星更特別的天體,就是每個白點都是活躍的超大質量黑洞。

這些黑洞都在吞噬數百萬光年外星系中心的物質,是黑洞能精確定位的原因。這張2021年公開的圖片含25,000個白點,是迄今最詳細的低頻無線電波黑洞地圖,這項成就耗時數年,由歐洲大小的無線電波望遠鏡陣列編製而成。

黑洞無法用可見光直接觀測,然而當黑洞從圍繞塵埃和氣體圓盤吸收物質,會產生電磁輻射,我們便可在廣闊的太空探測到輻射而發現黑洞蹤跡。

這張圖之所以如此特別,是因涵蓋歐洲低頻陣列(LOFAR)檢測到的超低無線電波長。干涉測量網路由約2萬個無線電波天線組成,分布於歐洲52個地點。目前LOFAR是唯一能以低於100兆赫頻率高解析度成像的無線電波望遠鏡網路,提供獨一無二的天空視野。這次數據涵蓋4%北方天空,是LOFAR LBA巡天計畫(LoLSS)的首次成果,此計畫旨在以超低頻成像整個北方天空。

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地球大氣層電離層會干擾超低頻無線電波,頻率低於5兆赫時,電離層不透明,因訊號會反射回太空。然而,穿透電離層的頻率會根據大氣條件變化,為了克服問題,團隊使用超級計算機演算法,每4秒修正一次電離層干擾,這就是能如此清楚看到超低頻天空的原因。研究結果發表於《天文與天體物理學報》。

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