壯哉 黑洞照片首次公布 東南網架承建FAST項目大火
摘要: 首張黑洞照片公布北京時間4月10日晚9點,在中國上海和臺北、美國華盛頓、智利圣地亞哥等多地同步舉行的新聞發(fā)布會上,人類有史以來獲得的第一張黑洞照片被公布?!本r間10日晚9時許,包括中國在內,全球多

首張黑洞照片公布
北京時間4月10日晚9點,在中國上海和臺北、美國華盛頓、智利圣地亞哥等多地同步舉行的新聞發(fā)布會上,人類有史以來獲得的第一張黑洞照片被公布。


▲北京時間10日晚9時許,包括中國在內,全球多地天文學家同步公布了黑洞“真容”。該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍。它的核心區(qū)域存在一個陰影,周圍環(huán)繞一個新月狀光環(huán)。愛因斯坦廣義相對論被證明在極端條件下仍然成立。(新華視點)
無論是分散在世界各地的發(fā)布會分會場,還是發(fā)布會上交織的英語、漢語、西班牙語等多種語言,都顯示出人類在這次探索太空行動中的團結與合作。

黑洞概念圖
從拍照到“沖洗”,都離不開中國科學家的努力。從六地發(fā)布會其中的兩場設在中國,到四種直播語言中包括漢語,再到初期人們對中國望遠鏡是否參與觀測的種種猜測,此次“黑洞現身”里的中國元素,很難不被外界關注到。
這種關注,當然離不開近年來中國在天文望遠鏡觀測領域屢屢實現的突破。
例如2016年,中國科學院國家天文臺在貴州成功建成了世界上最大的單口徑射電望遠鏡(FAST)。
全球虛擬望遠鏡
首先我們要知道,首張黑洞照片是由"事件視界望遠鏡"(EHT)"拍攝"的。這個"事件視界望遠鏡"并不是單一望遠鏡,而是由而由分布在全球的多個望遠鏡組合(虛擬望遠鏡)。

被"拍攝"的主角是銀河系系中心的巨大黑洞 (人馬座A*)
由于這個黑洞的視界直徑2400萬千米。距離我們實在太遙遠(約兩萬六千光年,太陽系半徑約2光年,流浪地球的目的地比鄰星4.2光年),要看清它,光學波段望遠鏡的口徑需要約7千米,顯然不現實;分辨率是哈勃空間望遠鏡的2000倍,難度好比你在東北的哈爾濱要看清海南三亞的一張報紙內容!接近黑洞時,無線電波就像是池塘里的圓形漣漪,但是當其到達地球時,這些漣漪已經成為平面狀。在這個波長上為黑洞"拍照",按波長1毫米計算需要口徑像地球一樣大的望遠鏡。
因此EHT項目誕生,由美國夏威夷的亞毫米波陣列(SMA)、詹姆斯.克拉克.麥克斯韋望遠鏡(JCMT)、加利福尼亞州的毫米波組合陣列(CARMA)、亞利桑那州的亞毫米波望遠鏡(SMT)、墨西哥的大型毫米波望遠鏡(LMT)、智利北部的阿塔卡馬大型毫米波陣列(ALMA)和阿塔卡馬【探路者(300005)、股吧】(300005)實驗(APEX)、南極望遠鏡(SPT)、格陵蘭島望遠鏡GLT)、西班牙貝萊塔峰的30米望遠鏡(IRAM30m)以及法國的布爾高原干涉儀等射電望遠鏡和干涉儀組成。

如上圖所示:組成地球(行星)口徑的“事件視界望遠鏡”
【東南網架(002135)、股吧】承建的FAST項目

FAST為500m口徑射電望遠鏡,比組成EHT的射電望遠鏡們靈敏度和綜合性能高出幾個檔次。

FAST500米口徑射電望遠鏡
FAST主要觀測的是波長0.3M左右的射電信號,在其它波段一樣觀測黑洞的無線電信號,但FAST旨在整個宇宙深空,黑洞只是滄海一粟。
截至2018年9月FAST已發(fā)現59顆優(yōu)質的脈沖星候選體,其中有44顆已被確認為新發(fā)現的脈沖星。脈沖星是一個急速旋轉的中子星,并不是一開始就存在于宇宙中,它是通過兩顆星球的碰撞爆炸產生的,科學家研究表示黑洞可能是由脈沖星發(fā)展而來的,天文學家曾發(fā)現過一顆有史以來最明亮的脈沖星,他們幾乎誤把它當成了一個黑洞。在測量了它的輸出后,天文學家震驚了,它的輸出能量相當于1000萬個太陽。
澳大利亞科學家主管喬治.霍布斯曾在中國天文臺新聞發(fā)布會上說“現在天文領域最激動人心的事就是FAST調試和它的成果”。此外,他還說,“人類還沒觀測到脈沖星黑洞,而FAST具有此潛力”。相信不久的將來FAST就能發(fā)現第一個脈沖星黑洞。
東南技術 未來可期
浙江東南網架(002135)股份有限公司和中國科學院國家天文臺、中國建筑科學研究院共同完成的“500米口徑球面射電望遠鏡(中國天眼)反射面結構單元建造技術創(chuàng)新與實踐”項目,于2017年11月25日通過了由浙江省技術經紀人協(xié)會組織的科學技術成果鑒定。

項目結合500米口徑球面射電望遠鏡反射面單元工程,針對建造過程中的設計方案研究、新型鋁合金網架加工工藝研究、桿件與封板縮管連接的理論分析與實驗研究、超大面積球面鋁合金網架單元施工技術等關鍵施工技術進行了系統(tǒng)研究,提出了合理的新型鋁合金結構建造方案,形成了新型鋁合金網架結構建造綜合技術創(chuàng)新體系,并已將研究成果成功應用于FAST工程,為此類新型結構體系的施工技術積累了經驗。本項目的主要創(chuàng)新點如下:
1、研制了新型鋁合金螺栓球網架背架結構體系;
2、創(chuàng)建了反射面單元設計與優(yōu)化分析方法;
3、鋁合金網架桿件縮管連接節(jié)點理論關鍵技術研究;
4、新型鋁合金網架桿件模壓成形成套技術;
5、新型鋁合金網架智能化安裝技術。
東南網架作為行業(yè)內領軍企業(yè),承建項目并成功研制的“500米口徑球面射電望遠鏡反射面結構單元建造技術創(chuàng)新與實踐”提出并采用了全新的設計思路,使其突破了望遠鏡百米工程極限,開創(chuàng)了建造巨型射電望遠鏡的新模式。該成果達到了國際先進水平,預計在未來20到30年內保持世界一流水平,本項技術成果對推動人類科技進步和創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。
對于未來仰望浩瀚無垠的宇宙,
東南大有可為!
望遠鏡,黑洞,FAST,口徑,射電望遠鏡








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