向銀心遠眺：SKA先導望遠鏡MeerKAT在南非揭幕

探索 07-16

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2018年7月13日，南非，平方公里射電陣列SKA的先導望遠鏡任務之一的MeerKAT由南非副總統David Mabuza正式揭幕。

經過整整十年的設計和施工，MeerKAT已經開始了它的科學運行。MeerKAT是卡魯陣列望遠鏡(Karoo Array Telescope, KAT)的升級版，包含了64個射電接收器，由南非射電天文台(SARAO)建造和運行。

在揭幕儀式上，科研人員還展示了一幅由MeerKAT觀測到的銀河系中心超大質量黑洞附近區域的壯麗的全景圖像。

圖一：這幅MeerKAT的圖像展示了銀河系中心附近一些以前未被觀測到的細節，以及一些已知的超新星遺迹、恆星形成區域和射電信號絲狀區域的更清晰視角。

圖片來源：SARAO

坐落於卡魯地區的MeerKAT是SKA的先導任務之一，它最終將歸入SKA的中頻陣列的大約200個射電接收器當中，成為世界頂尖的射電觀測台並在可預見的未來內為我們提供大量科學產出。

圖二：SKA陣列概念圖。

圖片來源：SKA/SARAO

「MeerKAT標誌著一個篇章的結束，也領銜著一個新篇章的開啟，」SKA的總主管Phil Diamond教授在典禮致辭中說道，「南非和南非人民都應為此感到驕傲：這是這個國家的一個了不起的里程碑，它將創造歷史。現在這裡的科研事業將正式揚帆起航，你們將會收穫辛勤付出的成果。」

圖三：2014年還在建造中的MeerKAT。

圖片來源：SKA/SARAO

MeerKAT的64個接收天線能夠提供2000種不同的接收組合，遠超過世界上其他同類設施，可以繪製出宇宙射電波段的高置信度圖像。例如在揭幕典禮上的這幅圖像就觀測到了銀河系中心區域迄今為止最清晰的圖像。

圖四：2016年已初步成型的MeerKAT陣列。

圖片來源：SKA/SARAO

「我們希望能夠展現這個新設備的科研能力，」南非射電天文台首席科學家Fernando Camilo這樣說道，「顯而易見，銀河系的中央是我們的目標之一：它具有獨特的結構、令人震撼的圖像、並且充滿了未解之謎，但也很難獲取射電波段的圖像。儘管現在只是MeerKAT運行的早期階段，運行過程中還有很多細節需要完善，但我們還是決定先對這部分區域進行觀測，目前的結果也很令人滿意。」

銀河系的中心距離地球25000光年，其間充滿了由氣體和塵埃組成的雲，這也使得在地球上很難利用光學望遠鏡對這個區域進行觀測，不過射電信號是可以穿過這些塵埃的。

圖五：由哈勃望遠鏡拍攝的銀河系中心區域的紅外波段圖像。

圖片來源：Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)

在銀河系中央黑洞周圍的絲狀纖維結構是在銀河系中獨一無二的，儘管早在上世紀80年代位於新墨西哥的甚大射電陣列VLA就已經觀測到了這些狹長的磁化纖維結構，但它們的起源仍然是個謎。

「這次展出的圖像是十分出色的，」來自伊利諾伊州西北大學的Farhad Yusef-Zadeh這樣說道，他是一名研究這些絲狀結構的科學家，「MeerKAT觀測到的圖像有著很高的清晰度，這使我們看到了許多前所未見的細節特徵，包括與絲狀結構相伴的一些緻密源，這些都對於解開這個存在了三十年的謎團有幫助。」

參考文獻：

1. https://www.skatelescope.org/news/ska-precursor-telescope-meerkat-inaugurated-south-africa

2. http://www.ska.ac.za/science-engineering/meerkat/about-meerkat/

3. https://en.wikipedia.org/wiki/Square_Kilometre_Array

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作者：SKA/SARAO

編譯：劉濱陽

校對：王晴

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部