臺北市立天文科學教育館

圖說：圖片中的白色星點不是恆星或星系而是黑洞。（LOFAR/LOL 調查）

上面圖片看起來像一張相當普通的夜空照片，但你看到的是比閃閃發光的星星更特別的天體，每一個白點都是一個活躍的超大質量黑洞。

這些黑洞中的每一個都在吞噬數百萬光年外星系中心的物質，這就是黑洞能被精確定位的原因。這張發布於2021年的圖像，包含了25,000個這樣的白點，這是迄今為止最詳細的低頻無線電波黑洞地圖，這項成就耗時數年並由一個猶如歐洲大小般的無線電波望遠鏡陣列編製而成。

黑洞是無法用可見光直接觀測到的，然而當黑洞從圍繞著它的塵埃和氣體圓盤中吸入物質時，會產生電磁輻射，我們便可在廣闊的太空中探測到這些輻射進而發現到它的踪跡。

上圖之所以如此特別，是因為它涵蓋了歐洲低頻陣列（LOFAR）檢測到的超低無線電波長。這個干涉測量網絡由大約20,000個無線電波天線組成，分布在歐洲的 52個地點。目前，LOFAR 是唯一能夠以低於100兆赫的頻率進行高分辨率成像的無線電波望遠鏡網絡，提供獨一無二的天空視野。這次發布的數據覆蓋了4％的北方天空，是LOFAR LBA巡天計畫（LoLSS）的首次成果，此計畫旨在以超低頻對整個北方天空進行成像。

地球大氣層上空的電離層對於超低頻無線電波來說會造成成干擾，在頻率低於5兆赫時，電離層是不透明的，因為訊號會被反射回太空。然而，穿透電離層的頻率會根據大氣條件而變化，為了克服此問題，該團隊使用超級計算機運行演算法，每4秒修正一次電離層干擾，這就是我們能如此清晰看到超低頻天空的原因。研究結果發表在《天文與天體物理學報》上。（編譯／吳典諺）

資料來源：science alert