中国天马望远镜助力解析银河系中心超大质量黑洞内禀结构

近日，由西班牙安达卢西亚天体物理研究所博士后Ilje Cho和研究人员赵光耀牵头的科研团队通过分析观测数据，发现银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*（Sgr A*）——的内禀结构近乎是圆形的。测得的辐射区大小表明围绕Sgr A*的吸积流中有非热电子，辐射区的形状则显示吸积流的旋转轴是直接指向地球的。相关研究成果发表在《天体物理学杂志》上。

左: 南非射电天文台的MeerKAT拍摄的银河系中心区域。 右: 东亚VLBI网（EAVN）在1.3厘米(上)和7毫米(下)波段的观测结果。左侧是观测到的SgrA*（受星际介质散射影响）结构图像，右侧是消除了散射效应后的SgrA*内禀结构图像。

这一问题的突破，离不开上海天文台的天马望远镜所在的东亚VLBI网（East-Asian VLBI Network，简称EAVN）的助力。天文学家通常运用甚长基线干涉测量（Very LongBaseline Interferometry，简称VLBI）技术来解析遥远天体的精细结构。VLBI是将位于不同地点的多个射电望远镜联合起来，等效于一台口径与望远镜之间最远距离相当的“虚拟望远镜”。距离越远，等效望远镜的口径就越大，其观测精细结构的能力（即分辨本领）也越强。这种“虚拟望远镜”可以通过国际VLBI网实现，EAVN目前由21台射电望远镜组成，包括了中国6台、韩国4台和日本11台望远镜，上海天文台的天马望远镜是该观测网的重要台站，长期为全球的天文学家提供了高质量的观测数据。

此项目中，研究人员通过分析EAVN在1.3厘米和7毫米波长下的观测数据发现，Sgr A*的内禀结构几乎是圆形的。研究人员使用了EAVN在1.3厘米波长的10台望远镜与7毫米波长的8台望远镜的观测数据。这些数据来自2017年4月进行的观测，这也是首次拍到M87*黑洞阴影照片的“事件视界望远镜”（Event Horizon Telescope，简称EHT）对Sgr A*多波段协同观测的一部分。上海天文台沈志强研究员介绍说：“作为东亚VLBI网中能够承担毫米波段观测的最大口径的射电望远镜，上海65米口径天马望远镜的接收面积超过了其他望远镜的总和。天马望远镜的参与显著提高了东亚VLBI网的观测灵敏度，在保障探测更微弱信号的可靠性方面功不可没。”

天马望远镜是由中国科学院和上海市联合立项建造的一台具有多科学用途的世界级大型可转动射电望远镜，曾入选2012年中国十大科技进展新闻和上海十大科技进展，获得2018年上海市科技进步特等奖。自2012年落成并投入运行以来，天马望远镜在承担我国探月工程和火星探测等国家重大工程的VLBI测定轨任务的同时，作为国际VLBI网（如欧洲VLBI网和东亚VLBI网）的正式成员，也积极参与了大量的VLBI天体物理观测研究，包括2021年发布的与全球望远镜联合对M87黑洞开展的前所未有的多波段同步观测等。

（总台央视记者 窦筠韵 张峻赫）

关键词： VLBI EAVN