【天文物理】LOFAR 的高解析度黑洞噴流影像

林彥興

八月中，「低頻陣列 LOFAR」電波望遠鏡公佈了他們新一批觀測結果。他們在無線電波波段，以史上最高的解析度和靈敏度，拍攝了宇宙中十多個星系，其中多數都與超大質量黑洞產生的相對論噴流有關。

LOFAR 全名 LOw Frequency ARray（取名方法非常天文學家），這是一座由荷蘭無線電天文研究所（ASTRON）主導的低頻無線電望遠鏡陣列，其天線遍布英、法、德、義、瑞典、拉脫維亞等歐洲各地，使其擁有千公里級的有效口徑，是當前世界上最好的低頻（~MHz）無線電望遠鏡之一。

在這個波段，我們能看到的宇宙跟使用可見光時非常不一樣。宇宙中這種低頻無線電波有兩個主要來源：
1. 氫原子 21 公分譜線。這是氫原子（只有一顆 H，不是大家熟悉的氫氣 H_2 喔！）的電子在切換自旋方向時所會放出的光。因此觀測這個波段，可以讓天文學家了解宇宙中氫原子的分布。
2. 同步輻射（Synchroton Radiation）。這是由接近光速運動的粒子（也就是宇宙射線），環繞著磁力線螺旋前進時產生的輻射。而這些接近光速運動的粒子，通常源自於宇宙中最高能的環境，比如超新星爆炸、黑洞噴流等等。用最低能的光子，卻能夠看到最高能的事件，相當有趣。

這次 LOFAR 團隊一口氣發表了 11 篇論文，其中兩篇在描述 LOFAR 觀測的技術性細節，包括如何觀測、校準、整理與分析資料等等。另外九篇就是對觀測目標的科學分析了，包括早期宇宙的電波星系、被重力透鏡影響的類星體、附近的明亮紅外線星系、武仙座 A 的電波瓣等等。關於這些目標的詳細分析和討論，由於相(小)當(編)說(沒)來(時)話(間)長(看)，就留給有興趣的讀者自己去看吧！（推薦可以先從 Dr. Becky 做的一系列訪談開始喔！）


延伸閱讀

驅動黑洞噴流的機制
相對論性噴流和視超光速現象