【天文物理】下一代事件視界望遠鏡 ngEHT

林彥興

上禮拜的 Sgr A* 黑洞影像，大家想必都還記憶猶新。

這顆波堤，象徵著經過了數十年努力，人類對銀河中心的觀測能力終於推進到事件視界的尺度；也代表事件視界望遠鏡（EHT）團隊 2017 觀測的兩筆數據，終於都處理完成。那我們很自然的就要問：下一步是什麼呢？

現在的 EHT 解析度大約是 25 個微角秒，也就是把一圈 360 度中的一度切成 60 角分、一角分切成 60 角秒，再把一角秒切成 40000 份。換算一下，這樣的視角大約是從地球看月球上的一顆......呃，肥皂？或是其他差不多 4、5 公分的東西。這樣的解析度雖然已經是史上最強，但面對 M87* 與 Sgr A*，影像的有效解析度大約只有 3 x 3 顆畫素。

你也許會想，EHT 已經跟地球一樣大了，還要怎麼繼續進步？嘿，其實是有很多方法的。首先，虛擬望遠鏡的口徑不能改，但是觀測波長可以啊！EHT 現在的觀測波段是 230 GHz / 1.3 mm，只要將波長提高到 345 GHz / 0.87 mm，EHT 的解析度就能提高 50%。但當然，在次毫米波段，觀測波長越短，受大氣影響就越嚴重，觀測起來就越困難。

除了空間解析度，觀測的靈敏度也是很重要的。解析度高、靈敏度低，就會造成你理論上可以看到很小的細節，但實際上卻因為雜訊太多其實啥也看不見。而想要提高靈敏度，就需要更多的次毫米波望遠鏡加盟 EHT，不僅提高總集光面積，更重要的是增加 u-v coverage（但這解釋起來有點麻煩...）。

這些改進，將能讓「下一代事件視界望遠鏡 ngEHT」拍攝黑洞吸積盤的動態變化、噴流的產生、測試廣義相對論、還有更多更多可能的天文物理應用。目前 ngEHT 的團隊算是剛剛成形，未來幾年他們將努力完善望遠鏡在科學與技術等各方面的規劃，最終在 2030 年左右完整投入觀測。

延伸閱讀
。EHT 官方網站
。ngEHT 官方網站
。ngEHT 2021 年 2 月工作坊
。ngEHT 2021 年 11 月工作坊