洞悉黑洞 · PI鼎駐 - PI六軸臺應用于ALMA(阿塔卡馬大型毫米波陣列)天文臺

來源:PI納米    關鍵詞:黑洞, 六軸臺,    發布時間:2019-04-11

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4月10日,事件視界望遠鏡(EHT)宣布成功獲得了人類歷史上第一個超大黑洞的直接視覺證據,并同時發布了這張由天文學家捕獲的首張黑洞照片。ALMA首當其沖。

ALMA(阿塔卡馬大型毫米波陣列)位于智利沙漠中,其天線接收毫米和亞毫米波長的電磁輻射。ALMA提供的圖像具有無可比擬的分辨率及敏感度。

用EHT拍攝的M87圖像與不使用ALMA的比較

PI 50套六足位移系統應用在ALMA最大地基望遠鏡陣列中

ALMA天文臺的50座天線采用了PI的高精度六足位移臺。在阿塔卡馬沙漠的極端自然條件下,六足位移臺將根據射電望遠鏡的大型主反射器調準副反射器。

工程師在ALMA望遠鏡的副反射器上安裝PI六足位移臺

六足位移臺用于調準副反射器

為保證最佳光程,副反射器會均衡機械系統上的外界作用。為補償天體旋轉進行的天線跟蹤、重力導致的望遠鏡組件彎曲、熱反應或風載荷等現象,都可能導致出現偏差。 六自由度六足位移系統安裝在副反射器后方,可實現次微米及弧秒級分辨率的六維定位。相比串聯堆疊型多軸系統,這種定位系統的并聯運動結構更緊湊、剛性更強,可產生相當大的共振頻率。由于僅啟用一個平臺,因此移動的質量顯著減小,從而改善了動力學性能,并使響應速度明顯加快。 對于ALMA天線中的六足位移臺,PI開發制造出了極其堅硬穩健的接頭,能適應極端自然條件下的系統運行。六足位移臺可精確調整副反射器的位置,精度達幾毫米。

操作中的ALMA:接收模式下頂點天線技術GmbH的射電望遠鏡(圖:ESO/NAOJ/NRAO,J. Guarda)


洞悉黑洞 · PI鼎駐

M-850KWAH 用于天文學的耐候型六足位移臺

黑洞照片集錦

這幅藝術家的印象描繪了巨大橢圓星系(M87)中心的黑洞。這個黑洞被選為視界望遠鏡進行范式轉換觀測的對象。圖中顯示了黑洞周圍的過熱物質,以及M87黑洞發射的相對論射流。資料來源:ESO / M.Kornmesser

為了預測黑洞的第一張圖像,Jordy Davelaar和他的同事們建立了一個對這些迷人的天體物理物體之一的虛擬現實模擬。他們的模擬顯示了一個被發光物質包圍的黑洞。這種物質以漩渦般的方式消失在黑洞中,極端的條件使它變成了發光的等離子體。然后發出的光被黑洞的強大引力偏轉和變形。資料來源:Jordy Davelaar/Radboud University/BlackHoleCam

這幅藝術家的印象描繪了一個被吸積盤包圍的快速旋轉的超大質量黑洞。這個旋轉物質的薄圓盤由類太陽恒星的殘余物組成,它被黑洞的潮汐力撕裂。這個黑洞被標記出來,展示了這個迷人物體的解剖結構。資料來源:ESO

一個吸積黑洞的模擬圖像。視界在圖像的中間,可以看到陰影周圍有一個旋轉的吸積盤。資料來源:Bronzwaer / Davelaar / Moscibrodzka / Falcke /Radboud University

這幅藝術家的印象描繪了一個黑洞的周圍環境,顯示了一個由過熱等離子體和相對論射流組成的吸積盤。資料來源:Nicolle R. Fuller/NSF

這幅藝術家的印象描繪了黑洞附近光子的路徑。視界對光線的引力彎曲和捕獲是視界望遠鏡捕獲陰影的原因。資料來源:Nicolle R. Fuller/NSF


這張圖片顯示了組成EHT的一些望遠鏡的位置,以及望遠鏡之間的長基線。資料來源:ESO/ L. Calcada

這張圖顯示了巨型星系M87在室女座(處女座)中的位置。這張地圖顯示,在良好的條件下,大多數星星是肉眼可見的。資料來源:ESO、IAUSky & Telescope

這張圖顯示了2017年M87 EHT觀測中使用的望遠鏡的位置。資料來源:NRAO


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