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成像黑洞需要什么 ， 成像黑洞似乎是一个不可能实现的梦想 。 毕竟它们是黑色的 ， 不发光 ， 我们怎么能看到它们呢？好吧 ， 有了足够大的望远镜 ， 我们至少可以看到最大黑洞的直接环境 。 比我们的太阳重数百万甚至数十亿倍的超大质量 。
然后 ， 我们将能够揭开这些怪物隐藏的一些神秘秘密 。 除了当你做数学时 ， 你会发现即使是观察最近的超大质量黑洞 ， 你也需要一个地球大小的望远镜 ， 这超出了我们最疯狂的梦想 。 【关于银河系黑洞的成像】或许有其他方法 。 几年前 ， 来自全球近 80 个研究所的 300 名天文学家联合起来 ， 找到了一种制造像我们星球一样大的望远镜的方法 ， 而且他们没有使用新的镜子、螺丝或钢材 。 这就是事件视界望远镜（EHT） ， 它不是真正的望远镜 ， 而是虚拟的 。
EHT的天才之处在于使用了已经存在的强大射电望远镜 ， 包括 ESO（欧洲南方天文台） 共同拥有的 ALMA（智利天文台） 和 APEX（智利射电望远镜项目） 。 因为智利所处的纬度和几乎无污染的大气环境 ， 使智利成为目前世界上最理想的进行天文观测的地方 ， 所以世界上很多国家都有在智利投资建设的天文项目 ， 我们国家也有涉及 ， 比智利更理想的天文观测位置在月球 ， 可以完全排除大气影响 。
他们以一种前所未有的方式将他们的观察结果与一种称为超长基线干涉测量法的技术结合起来 。 这听起来像是科幻小说 ， 但它确实有效 ， 正如 EHT 团队在 2019年展示的那样 。 那时他们向世界展示了 M87 星系中心的超大质量物体：黑洞的第一张图像 。首先 ， 你应该知道 ， EHT 望远镜无法看到黑洞本身 ， 因为它是不可见的 。 他们从黑洞周围炽热的气体中获取无线电信号 ， 并对黑洞投射在其上的阴影进行成像 。
为此 ， EHT 阵列中的望远镜天线必须在完全相同的时间指向天空中完全相同的位置 。
即使望远镜相距数千公里 ， EHT 也可以判断其中一个天线是否仅偏离一毫米 ， 以及时间是否偏移了万亿分之一秒 。对 M87 中的黑洞进行成像需要使用干涉测量法结合网络中所有望远镜的观测结果 。 如果你有很多望远镜 ， 这种技术效果最好 。 但事实上该团队仅有八个天文台 ， 尽管现在该网络已发展到十一个 。 因此 ， EHT 研究人员必须开发特殊的算法来填补空白并重建图像 。 这就像盯着一个大部分缺失的拼图 ， 试图弄清楚整个图像会是什么样子 。
为了确定这个结果在科学上是否可靠 ， 他们使用了多种方法：计算机模拟来识别他们的望远镜网络引入的错误；不同的团队单独工作 ， 以不同的方式重建图像；开发新技术和软件；
花了数年的时间才能确定自己做得是否对 。 只有这样 ， 他们才能向世人展示黑洞的形象 。 结果就是可以相当于用一个几乎与地球大小相当的望远镜凝视着 M87 的黑洞 ， 这种仪器如此强大 ， 以至于它可以看到像月球上的甜甜圈一样小的细节 。
那么 EHT 的下一步是什么？该团队已经将他们的望远镜指向了一个新目标：人马座 A* ， 这是银河系中心的超大质量黑洞 ， 我们星系的黑洞 。人马座 A* 比 M87 中的超大质量黑洞更靠近地球 ， 因此我们可能会认为相比之下 ， 对它进行成像是小菜一碟 。 但实际上更是难上加难 。
首先 ， 银河系的中心被尘埃云和热气所遮蔽 ， 它们会散射来自黑洞周围的无线电信号 。
此外 ， 由于人马座 A* 的质量比它在 M87 中的表亲小约 1500 倍 ， 它的无线电信号在时间上变化得更快 。 等离子体团会在短短几分钟内围绕它运行一圈 ， 而 M87 中的等离子体团每隔几天围绕黑洞运行一次 。
这迫使天文学家调整他们的算法并开发新技术来获得稳定的图像 ， 这有点像在手指上旋转篮球时试图读取篮球的品牌 。 最后 ， EHT 团队确实克服了所有这些障碍 。 所以这里是：人马座 A* 的第一张图像 ， 银河系中心的黑洞 。
由欧洲南方天文台 ESO 制作 。
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