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此前天文學(xué)家們成功拍攝并公布了黑洞的第一張照片，現(xiàn)在他們面臨的下一個挑戰(zhàn)是如何拍攝更清晰的圖像，以便愛因斯坦的廣義相對論能夠得到檢驗(yàn)。內(nèi)梅亨大學(xué)的天文學(xué)家們，連同歐洲航天局(ESA)和其他機(jī)構(gòu)，正在提出一個通過向太空發(fā)射射電望遠(yuǎn)鏡來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的概念，他們在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上發(fā)表了他們的計(jì)劃。 這個想法是把兩顆或三顆衛(wèi)星放在環(huán)繞地球的圓形軌道上觀察黑洞。這個概念被稱為事件視界成像儀(EHI)。在新研究中，科學(xué)家們模擬了如果像這樣的衛(wèi)星拍攝黑洞人馬座A*的圖像會是什么樣子。 五倍還多這篇文章的第一作者、內(nèi)梅亨大學(xué)(Radboud University)的博士生弗里克·羅洛夫斯(Freek Roelofs)說：用衛(wèi)星代替地球上的射電望遠(yuǎn)鏡有很多好處，就像用事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)一樣。在太空中可以用更高的無線電頻率進(jìn)行觀測，因?yàn)閬碜缘厍虻念l率被大氣過濾掉了。太空望遠(yuǎn)鏡之間的距離也更大。這使我們向前邁出了一大步，將能夠以超過EHT五倍的分辨率拍攝圖像。更清晰黑洞圖像將帶來更好的信息，可以用來更詳細(xì)地檢驗(yàn)愛因斯坦的廣義相對論。
射電天文學(xué)教授Heino Falcke說：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的事實(shí)帶來了相當(dāng)大的優(yōu)勢。有了它們，可以拍攝近乎完美的圖像，看到黑洞的真實(shí)細(xì)節(jié)。如果愛因斯坦的理論出現(xiàn)了小偏差，我們應(yīng)該能夠看到。EHI還能成像另外五個比事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)目前關(guān)注黑洞還要小的黑洞。后者是位于銀河系中心的人馬座A*和位于室女座星系團(tuán)中的大質(zhì)量星系梅西耶87*中心的M87*。 技術(shù)挑戰(zhàn)研究人員模擬了在不同的環(huán)境下，可以用不同版本的技術(shù)看到什么。為此，他們利用了黑洞周圍的等離子體行為模型以及由此產(chǎn)生的輻射。Roelofs說：從科學(xué)的角度來看，這些模擬看起來很有希望，但是在技術(shù)層面上還有很多困難需要克服。天文學(xué)家們與歐洲航天局/歐洲環(huán)境研究中心的科學(xué)家合作，研究該項(xiàng)目的技術(shù)可行性。內(nèi)梅亨無線電實(shí)驗(yàn)室(Radboud Radio Lab)的研究員、歐洲空間局/歐洲空間研究中心(ESA/ESTEC)的沃洛迪米爾·庫德里亞斯霍夫(Volodymyr Kudriashov)說： 這個概念要求必須能夠非常準(zhǔn)確地確定衛(wèi)星的位置和速度，但我們真的相信這個項(xiàng)目是可行的。還必須考慮衛(wèi)星如何交換數(shù)據(jù)。有了事件視界成像儀(EHI)，攜帶數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動器將通過飛機(jī)運(yùn)送到處理中心。這在太空中當(dāng)然是不可能的。在這個概念中，衛(wèi)星將通過激光鏈路交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在返回地球作進(jìn)一步分析之前在船上進(jìn)行部分處理。太空中已經(jīng)有激光鏈接了。 混合動力系統(tǒng)這個想法是衛(wèi)星最初將獨(dú)立于事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)工作。但是，軌道望遠(yuǎn)鏡與地球上的望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合的混合系統(tǒng)也在考慮之中。使用像這樣的混合裝置可以提供創(chuàng)造黑洞運(yùn)動圖像的可能性，可能可以觀察到更多更弱的光源。
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