格陵兰望远镜

格陵兰望远镜（英语：Greenland Telescope）是一座电波天文望远镜，也是台湾中央研究院天文及天文物理研究所主导的一项国际合作计划之简称，2011年该所及其合作成员机构史密松天文物理台、美国国家电波天文台、海斯塔克天文台共同向美国国家科学基金会提出申请而取得该电波天文望远镜的使用权，最初计划即预定将之部署于格陵兰岛上，兴建过程中许多精密仪器设备是由中山科学研究院制作，于2018年完成，成为全球第一座位于北极圈内的重要天文观测站。

简介格陵兰望远镜（英语：Greenland Telescope）是一座电波天文望远镜，也是中国台湾省中央研究院天文及天文物理研究所主导的一项国际合作计划之简称，2011年该所及其合作成员机构史密松天文物理台、美国国家电波天文台、海斯塔克天文台共同向美国国家科学基金会提出申请而取得该电波天文望远镜的使用权，最初计划即预定将之部署于格陵兰岛上，兴建过程中许多精密仪器设备是由国家中山科学研究院制作，于2018年完成，成为全球第一座位于北极圈内的重要天文观测站。发起该计划的中研院院士贺曾朴表示，在本项计划中，中国台湾省除了树立在北极圈设立第一个次毫米波天文观测站的里程碑以外，且ALMA原型望远镜经过改装后，解析力成为原型机的一千倍，足以证明“中国台湾省可以跟国际竞争，做到世界级水准”。

最初，中研院天文所将该计划命名为特长基线干涉仪计划（英文名：VLBI），2012年更名为格陵兰望远镜*与次毫米波特长基线干涉仪计划。目前名为“格陵兰望远镜”的该碟型望远镜原为ALMA原型天线之一（属“北美机型”，由ALMA北美团队设计制造），口径为12米，2012至2015年间改装为适合极地气候使用后，2016至2017年间获拆解、船运送抵格陵兰，于2017年7月，在格陵兰岛上图勒港口附近再度组装完成，同年12月开始一系列在图勒附近的平地观测：12月25日在86GHz频段试观测成功，2018年1月在230GHz频段对猎户座KL星观测，取得CO谱线，最终目标是在海拔高度3200米的“峰顶基地”（为美国国家科学基金会所有）运作，该处位于整个格陵兰冰层之最高点，是大气条件极适合次毫米波观测的地点**。**为了适应零下71度的低温，望远镜必须透过调整结构和材质等方式改装，这部分升级望远镜天线的技术皆由国家中山科学研究院提供。

格陵兰望远镜重要观测目标之一为M87星系的超大质量黑洞，近期已成功加入事件视界望远镜及其他全球特长基线干涉阵列，共同观测了黑洞，同时在该观测计划期间也已确定位于北极的格陵兰望远镜与位于南美洲智利的ALMA望远镜连线成功，形成了地球上南北向最长的基线，将近10,000公里之长，这么长的基线对提高次毫米波段解析力极有贡献，且获益最大者是ALMA望远镜（由于南北向之故）。除了“观测M87星系中心黑洞阴影”以外，格陵兰望远镜的科学目标还包括“观测紧邻于超大质量黑洞之喷流、吸积盘最内侧区域”、以探讨相对论性喷流、精确地取得黑洞自旋、黑洞质量等，在天文物理上，这些是黑洞相关研究很重要之参数。

根据事件视界望远镜网站叙述，以普通刮胡刀刃面厚度（约400奈米）为例，若欲将刀片厚度换算为天文长度单位“角分”，手持一刀片，于约一手臂长度往天空方向目视此刀片，则此厚度在天空中约等于0.5角分，而事件视界望远镜的角解析力能观测到较此刀片厚度细线更细百万倍的物体。借由南北向更长基线的取得，格陵兰望远镜也使事件视界望远镜解析力更加提升，让这个洲际连线的干涉阵列延展到北极圈，成为探索宇宙更强大的工具。

除了加入干涉阵列以外，也能以单碟模式从事高频次毫米波观测研究，跨入新兴的"THz波段"领域。THz波在天文学上，过去，因测量工具技术限制，未能得充分探讨，现今则新材料及技术瓶颈已突破，按学界预期，未来数十年内针对此议题将产出丰富探讨，因此，作为“第一代地面型THz波望远镜”的格陵兰望远镜，对THz波段后续的研究方向，将提出重要参考。1

事件视界望远镜事件视界望远镜（英语：EventHorizonTelescope,EHT）是一个以观测星系中央特大质量黑洞为主要目标的计划。该计划以甚长基线干涉技术（VLBI）结合世界各地的电波望远镜，使许多相隔数十万公里的独立天线能互相协调、同时观测同一目标并记录下数据，形成一口径等效于地球直径的虚拟望远镜，将望远镜的角分辨率提升至足以观测事件视界尺度结构的程度。EHT期望借此检验爱因斯坦广义相对论在黑洞附近的强重力场下是否会产生偏差、研究黑洞的吸积盘及喷流、探讨事件视界存在与否，并发展基本黑洞物理学。

EHT的观测目标主要为位于南半天球、银河系中央的特大质量黑洞人马座A*以及位于北天球的椭圆星系M87星系中央的特大质量黑洞。其中人马座A*在地球天空中占的盘面较大，而M87的黑洞则以拥有一道长达5,000光年的喷流为著名特色。为了看透银河盘面及围绕在黑洞周围的物质，EHT将观测波长设定于1.33毫米，并预计于未来提升至能更精细观测的0.87毫米。由于连线观测产生的数据量将大到无法使用互联网传输，各观测台会于观测后将储满数据的硬盘邮寄至美国马萨诸塞州的海斯塔克天文台，交由超级电脑运算，并合成单一影像。根据电脑模拟，环绕黑洞的物质发出的光将被黑洞自身质量产生的重力透镜效应弯曲，在黑洞周围形成一光环，而光环中央衬托出的圆形剪影便是黑洞的轮廓，也就是事件视界。

2012年，天文学家于美国亚利桑那州首次正式举办EHT会议，确立计划的科学目标、技术计划和组织架构等。观测则始于更早的2006年，当时已有三座望远镜使用VLBI技术进行连线观测。多年下来，EHT逐渐从一个松散、资金不足的团队，成长为30多所来自12个国家的大学、天文观测站等研究单位与政府机构参与的国际合作组织。EHT于2017年4月首次进行为期十天的全球连线观测，观测目标为人马座A*。此次观测也第一次纳入位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）、南极点的南极望远镜等成员。其中ALMA为一关键成员，它的加入将EHT的灵敏度提高了十倍。天文学家希望于此次观测中摄得第一张黑洞剪影的影像。观测结果预计于2017年底至2018年公布。2

室女A星系室女A星系（也称为梅西尔87、M87或NGC 4486）最常见的是其英文缩写M87，常称之为“M87星系”。M87位在室女座，是巨大的椭圆星系，也是银河系附近几个质量最大星系其中之一，拥有几项受瞩目的特性，第一，其球状星团数量特别多──M87星系里共含12,000个球状星团，参考之下，环绕银河系的球状星团数量为150-200个。其二，该星系由核心发出一道向外延伸约1,500秒差距（4900光年）的高能等离子喷流，运动速度达相对论速度，与光速已相当接近。M87是天空中最明亮的电波源之一，也是备受业余天文学家和专业天文学者热衷观测和研究的目标。

法国天文学家查尔斯·梅西尔于1781年发现M87。热爱彗星观测的梅西尔当时是为了协助同好避免在观测时常误将彗星与其他天体混淆，所以编制一份星云列表，M87名列表上编号第87个。M87是室女星系团北方次明亮的星系，距离地球1,640万秒差距（5,350万光年）。和盘状的螺旋星系不同的是，M87并没有明显尘埃带 ，外观呈椭圆形，几乎没有任何特殊形状，亮度分布和典型的椭圆星系一样，由星系中心向外递减，越外亮度越暗。M87的恒星占其质量大约六分之一，呈球状对称分布，恒星分布密度，由星系核心向外呈递减，越靠外围的恒星密度越低。位在星系中心是其超大质量黑洞，也是活跃星系核的主成分，该天体在各波段都发出强烈辐射，尤其电波波段。M87的星系外壳（galactic envelope）延展宽达150kpc（49万光年）远，然后中断，中断原因可能是和另一星系发生碰撞。恒星之间有弥散星际介质气体，丰富的化学元素是由演化后期恒星（evolved star）贡献。

1997年在德国泰根塞曾以“电波星系M87”为主题举办过一次学术专门讨论会，20年后，为庆祝“宇宙喷流发现百周年”，天文学家于的2016年再度会集于中国台湾省台北，扩大讨论黑洞、喷流、宇宙学相关领域最新研究进展。2

超大质量黑洞超大质量黑洞是黑洞的一种，其质量是至倍的太阳质量。现时一般相信，在所有的星系的中心，包括银河系在内，都会有超大质量黑洞。2

相关条目活动星系核

螺旋星云

星系

核球

微黑洞

中子星

类星体

人马座 A*

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所