那夜空图中的光点不是星星，而是超大质量黑洞

那夜空图中的光点不是星星，而是超大质量黑洞

上图看起来像是一张相当普通的夜空图，但您看到的不是闪闪发光的恒星。这些白点中的每一个都是一个活跃的超大质量黑洞。

这些黑洞中都在吞噬数百万光年外星系中心的物质——这就是我们可以精确定位它们的方式。

总共有 25000 个这样的点，天文学家在 2021 年初创建了迄今为止最详细的低无线电频率黑洞地图，这一成就需要数年时间和遍布欧洲的射电望远镜。

德国汉堡大学的天文学家弗朗西斯科·德加斯佩林解释说：“这是对极其困难的数据进行多年研究的结果。我们必须发明新方法将无线电信号转换为天空图像。”

当它们不活跃时，黑洞不会发出任何可探测的辐射，这使得它们更难被发现。当一个黑洞正吸积物质时——从一盘尘埃和气体中将物质卷入，就像水打着转流入下水管道——所涉及的强大力量会产生跨越多个波长的辐射，我们可以在广阔的空间中探测到这些辐射。

上图如此特别的原因在于它涵盖了欧洲低频率阵列 (LOFAR) 检测到的超低无线电波长。这个干涉测量网络由大约 20000 个无线电天线组成，分布在欧洲的 52 个地点。

目前，LOFAR 是唯一能够以低于 100 兆赫兹的频率进行深度高分辨率成像的射电望远镜网络，提供独一无二的天空视野。此次发布的数据覆盖了北方天空的 4%，该网络雄心勃勃的计划，即以超低频对整个北方天空进行成像，即 LOFAR LBA 巡天 (LoLSS)。

因为它基于地球，LOFAR 确实有一个重大障碍需要克服(却不会影响天基望远镜)：电离层。这对于可以反射回太空的超低频无线电波来说尤其成问题。由于这个原因，在低于 5 兆赫的频率下，电离层是不透明的。

穿透电离层的频率会因大气条件而异。为了克服这个问题，该团队使用运行算法的超级计算机每四秒校正一次电离层干扰。所以在 LOFAR 盯着天空的 256 小时里，进行了大量的修正。

荷兰莱顿天文台的天文学家 Huub Röttgering 说：“经过多年的软件开发，现在真的成功了，太棒了。”

校正电离层还有另一个好处：它允许天文学家使用 LoLSS 数据来研究电离层本身。电离层行波、闪烁以及电离层与太阳周期的关系可以用 LoLSS 更详细地表征。这将使科学家能够更好地约束电离层模型。

该调查将提供有关各种天文物体和现象的新数据，以及 50 兆赫以下区域内可能未被发现或未探索的物体。

研究人员在论文中写道：“调查的最终版本将促进一系列天文研究领域的进展。[这] 将允许研究超过 100 万个低频无线电频谱，为星系、活动核、星系团和其他研究领域的物理模型提供独特的见解。”

结果已发表在《天文学与天体物理学》上。

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