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格陵兰望远镜

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格陵兰望远镜
2017年7月，格陵兰望远镜于格陵兰的图勒港附近基地完成组装
基本资料
组织 中华民国：
中央研究院天文及天文物理研究所
 美国：
美国国家电波天文台
麻省理工学院海斯塔克天文台
哈佛-史密松天体物理中心史密松天体物理台
位置 格陵兰；目前位于图勒空军基地，最终将会落脚格陵兰中部的高峰营（英语：Summit Camp）
启用2017年12月25日
望远镜型式射电望远镜
口径12 米
中研院天文及天文物理研究所计画网站
史密松天体物理台计画网站
2017年永夜期间，于格陵兰望远镜所在位置拍摄之星轨

格陵兰望远镜（英语：Greenland Telescope），是一座电波天文望远镜，也是中华民国中央研究院天文及天文物理研究所主导的一项国际合作计画之简称。2011年[1]该所及其合作成员机构史密松天文物理台、美国国家电波天文台、海斯塔克天文台共同向美国国家科学基金会提出申请而取得该电波天文望远镜的使用权，最初计画即预定将之部署于格陵兰岛上，兴建过程中许多精密仪器设备是由国家中山科学研究院制作，于2018年完成，成为全球第一座位于北极圈内的重要天文观测站[2][3]。发起该计画的中研院院士贺曾朴表示，在本项计画中，台湾除了树立在北极圈设立第一个次毫米波天文观测站的里程碑以外，且ALMA原型望远镜经过改装后，解析力成为原型机的一千倍，足以证明“台湾可以跟国际竞争，做到世界级水准”[4]。

最初，中研院天文所将该计画命名为特长基线干涉仪计画（英文名：VLBI），2012年更名为格陵兰望远镜*与次毫米波特长基线干涉仪计画[5]。目前名为“格陵兰望远镜”的该碟型望远镜原为ALMA原型天线之一（属“北美机型”，由ALMA北美团队设计制造），口径为12米，2012至2015年间改装为适合极地气候使用[6]后，2016至2017年间获拆解、船运送抵格陵兰，于2017年7月，在格陵兰岛上图勒港口附近再度组装完成[7]，同年12月开始一系列在图勒附近的平地观测：12月25日在86GHz频段试观测成功[8]，2018年1月在230GHz频段对猎户座KL星观测，取得CO谱线[9]，最终目标是在海拔高度3200公尺的“峰顶基地”（为美国国家科学基金会所有）运作[10]，该处位于整个格陵兰冰层[11]之最高点，是大气条件极适合次毫米波观测的地点[12]。为了适应零下71度的低温，望远镜必须透过调整结构和材质等方式改装，这部分升级望远镜天线的技术皆由国家中山科学研究院提供[4]。

格陵兰望远镜重要观测目标之一为M87星系的超大质量黑洞[13]，近期已成功加入事件视界望远镜及其他全球特长基线干涉阵列，共同观测了黑洞，同时在该观测计画期间也已确定位于北极的格陵兰望远镜与位于南美洲智利的ALMA望远镜连线成功，形成了地球上南北向最长的基线，将近10,000公里之长，这么长的基线对提高次毫米波段解析力极有贡献，且获益最大者是ALMA望远镜（由于南北向之故）。除了“观测M87星系中心黑洞阴影”以外，格陵兰望远镜的科学目标还包括“观测紧邻于超大质量黑洞之喷流、吸积盘最内侧区域”、以探讨相对论性喷流[14]、精确地取得黑洞自旋、黑洞质量等，在天文物理上，这些是黑洞相关研究很重要之参数[15]。

根据事件视界望远镜网站叙述，以普通刮胡刀刃面厚度（约400奈米）为例，若欲将刀片厚度换算为天文长度单位“角分”，手持一刀片，于约一手臂长度往天空方向目视此刀片，则此厚度在天空中约等于0.5角分，而事件视界望远镜的角解析力能观测到较此刀片厚度细线更细百万倍的物体。[16]借由南北向更长基线的取得，格陵兰望远镜也使事件视界望远镜解析力更加提升，让这个洲际连线的干涉阵列延展到北极圈，成为探索宇宙更强大的工具。

除了加入干涉阵列以外，也能以单碟模式从事高频次毫米波观测研究，跨入新兴的"THz波段"领域。THz波在天文学上，过去，因测量工具技术限制，未能得充分探讨，现今则新材料及技术瓶颈已突破，按学界预期，未来数十年内针对此议题将产出丰富探讨，因此，作为“第一代地面型THz波望远镜”的格陵兰望远镜，对THz波段后续的研究方向，将提出重要参考[17]。

参考资料

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  1. ^ Greenland Telescope Project: About Us. CFA, The Greenland Telescope. [2018-01-12]. （原始内容存档于2018-01-12）. 
  2. ^ 吴静雯. 臺灣主導格陵蘭望遠鏡計畫 可望今年啓動觀測黑洞. 国家地理杂志中文版. 2017-01-25. （原始内容存档于2017-02-15）. 
  3. ^ 在北極看見黑洞 格陵蘭望遠鏡開啟天文新頁. 2018-05-29 [2018-05-30]. （原始内容存档于2018-05-31）. 
  4. ^ 4.0 4.1 瞄準黑洞 我設地表最強望遠鏡 - 生活 - 自由時報電子報. [2018-05-30]. （原始内容存档于2018-06-12）. 
  5. ^ 中研院天文所. 格陵蘭望遠鏡*與次毫米波特長基線干涉儀計畫. [2016-11-23]. （原始内容存档于2017-01-11）. 
  6. ^ Inoue, M.; Algaba-Marcos, J. C.; Asada, K.; Chang, C.-C.; Chen, M.-T.; Han, J.; Hirashita, H.; Ho, P. T. P.; Hsieh, S.-N. Greenland Telescope Project --- Direct Confirmation of Black Hole with Sub-millimeter VLBI. Radio Science. July 2014, 49 (7): 564–571 [2018-01-29]. doi:10.1002/2014RS005450. （原始内容存档于2017-10-28）. 
  7. ^ 黄珞文、陈明堂、卜宏毅、张书豪、马柏翔、魏大顺、张志成、GLT团队. 中研院天文所格陵蘭望遠鏡計畫「時間軸」. （原始内容存档于2018-01-23）. 
  8. ^ Greenland Telescope (GLT) Astronomical First Light!!! (PDF). [2018-01-12]. （原始内容存档 (PDF)于2018-01-12）. 
  9. ^ Asada Keiichi. Detection of CO 2-1 (230.538 GHz) towards Orion KL (PDF). Greenland Telescope Project. [2018-01-19]. （原始内容存档 (PDF)于2018-01-19）. 
  10. ^ CFA. Greenland Telescope Project: the Site. The Greenland Telescope. （原始内容存档于2018-05-04）. 
  11. ^ 格陵蘭冰原. 维基百科，自由的百科全书. 2017-10-04 （中文）. 
  12. ^ Matsushita, Satoki; Asada, Keiichi; Martin-Cocher, Pierre L.; Chen, Ming-Tang; Ho, Paul T. P.; Inoue, Makoto; Koch, Patrick M.; Paine, Scott N.; Turner, David D. 3.5-Year Monitoring of 225 GHz Opacity at the Summit of Greenland. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 2017-02-01, 129 (972): 025001 [2018-01-29]. ISSN 0004-6280. doi:10.1088/1538-3873/129/972/025001. （原始内容存档于2018-01-30）. 
  13. ^ M87 Workshop: Towards the 100th Anniversary of the Discovery of Cosmic Jets. events.asiaa.sinica.edu.tw. [2018-03-02]. （原始内容存档于2018-03-02）. 
  14. ^ Asada, Keiichi; Nakamura, Masanori; Pu, Hung-Yi. Indication of the Black Hole Powered Jet in M87 by VSOP Observations. The Astrophysical Journal. 2016-12-01, 833: 56 [2018-03-02]. ISSN 0004-637X. doi:10.3847/1538-4357/833/1/56. （原始内容存档于2019-04-10）. 
  15. ^ 存档副本. [2018-01-17]. （原始内容存档于2018-01-25）. 
  16. ^ Will the EHT take razor-sharp images of the event horizon?. Event Horizon Telescope. [2018-03-23]. （原始内容存档于2018-03-24）. 
  17. ^ Hirashita, Hiroyuki; Koch, Patrick M.; Matsushita, Satoki; Takakuwa, Shigehisa; Nakamura, Masanori; Asada, Keiichi; Liu, Hauyu Baobab; Urata, Yuji; Wang, Ming-Jye. First-generation science cases for ground-based terahertz telescopes. Publications of the Astronomical Society of Japan. 2016-02-01, 68: R1 [2018-03-02]. ISSN 0004-6264. doi:10.1093/pasj/psv115. （原始内容存档于2017-10-29）. 

外部链接

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