繁星點點的夜空 看到的可能是黑洞

 附圖是一張看似普通的星空照片,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,是黑洞能夠精確定位的原因。這張2021年公開的圖片,包含了25,000個白點,是迄今最詳細的低頻無線電波的黑洞地圖,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。

 黑洞是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,分佈於歐洲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LOFARLBA巡天計畫(LoLSS)的首次成果,此計劃旨在以超低頻成像整個北方天空。

 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,電離層會不透明,因為訊號會反射回太空。但穿透電離層的頻率會根據大氣條件變化,為了克服此問題,團隊使用超級計算機演算法,每4秒修正一次電離層的干擾,所以說在LOFAR盯著天空的256個小時裏,他們是修正了很多次。這就是能如此清楚看到超低頻天空的原因。此研究結果發表於《天文與天體物理學報》。◇(天文小姐姐)