美國國家科學基金會宣布,由本院天文及天文物理研究所主導的國際合作團隊,最近獲得了一座次毫米波天文學專用的12米電波天線,這支原型天線是為了建造「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列」(Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array,簡稱為ALMA)而特製的三座原型天線之一,總共有三支競爭隊伍爭取這座電波天線,最後由天文所與美國哈佛大學史密松天文物理中心團隊脫穎而出、贏得選拔。ALMA計畫是一個巨型電波天文臺,目前於智利興建中,本院天文所是透過日本和美國等合作夥伴,代表台灣加入ALMA國際計畫。
本院天文所和美國史密松中心有長期的良好合作關係,過去合作的成果包括:在夏威夷毛納基山上興建並運營次毫米波陣列(Sub-Millimeter Array, 簡稱SMA),在臺灣鹿林山的「中美掩星計畫」。這次參與ALMA原型天線計畫的還有其他兩個合作單位:麻省理工學院赫斯塔克天文臺、美國國家電波天文臺。
這支由天文物理學者組成的團隊計畫將原型天線和全球「甚長基線干涉技術」(Very Long Baseline Interferometry, 簡稱VLBI)加以結合,在次毫米波段進行更精確、更高解析度的天文觀測,因此這支ALMA原型天線將會和另外2個天文計畫—位於夏威夷的「次毫米波陣列」(SMA),以及位於智利的ALMA這兩個毫米及次毫米波觀測站連結,連結完成後可提供達20微角秒的解析度 (1微角秒=1/3600000000度)。如此高的角解析度相當於從地球看得出月球上的一枚10元硬幣,這是目前天文學家能取得的最高角解析度。
透過次毫米波VLBI技術,天文物理學家計畫為星系中心的超大質量黑洞拍攝照片。希望針對黑洞的存在取得直接證據,並且能夠對近代天文物理熱門主題--廣義相對論中的「強重力場」,進行測試,此外,也能對超大質量黑洞中噴發的超相對性噴流做進一步研究。以單碟天線形式使用時,能在波長很短的次毫米波段或者太赫茲(THz,GHz的一千倍)波段進行觀測,使人類能跨一大步研究宇宙中更豐富多樣的主題,包括:低溫的星際氣體雲、塵埃密佈的恆星形成區,以及巨大橢圓星系核。
ALMA原型天線目前架設地點位於美國新墨西哥州,本院天文所可能將它移放到最適合次毫米波段觀測、甚長基線干涉計畫可發揮最大效能、且有利於進行太赫茲無線電波段觀測的新位址,通常這意味著寒冷、乾燥、高海拔地點。天文所表示,有可能的地點是在格陵蘭島的「峰頂站臺」基地,天文所已在鄰近地區,加拿大北部的尤瑞加展開基本測試,希望今夏可於格陵蘭島上部署測試儀器。於此同時,天文所和史密松天文中心已開始為這支原型天線進行性能升級。
相關網站: http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201108.html
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