黑洞照片怎么拍的 科學(xué)家強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合沖洗花2年

　　調(diào)試相機(jī)

　　要想看清楚兩個(gè)黑洞事件視界的細(xì)節(jié)，事件視界望遠(yuǎn)鏡的空間分辨率要達(dá)到足夠高才行。

　　要多高呢?

　　路如森說(shuō)：“比哈勃望遠(yuǎn)鏡的分辨率高出1000倍以上。”

　　但也別以為，只要虛擬望遠(yuǎn)鏡陣列的分辨率足夠高，就一定能成功給黑洞拍照。

　　實(shí)際情況并沒(méi)那么簡(jiǎn)單!如同觀看電視節(jié)目必須選對(duì)頻道一樣，對(duì)黑洞成像而言，能夠在合適的波段進(jìn)行觀測(cè)至關(guān)重要。

　　此前的一系列研究表明，觀測(cè)黑洞事件視界“陰影”的最佳波段是約為1毫米。

　　路如森說(shuō)：“因?yàn)闅怏w在這個(gè)波段的輻射最明亮，而且射電波也可以不被阻擋地從銀河系中心傳播到地球。”

　　在這種情況下，望遠(yuǎn)鏡的分辨率取決于望遠(yuǎn)鏡之間的距離，而非單個(gè)望遠(yuǎn)鏡口徑的大小。

　　為了增加空間分辨率，以看清更為細(xì)小的區(qū)域，科學(xué)家們?cè)诖舜芜M(jìn)行觀測(cè)的望遠(yuǎn)鏡陣列里增加了位于智利和南極的望遠(yuǎn)鏡。

　　沈志強(qiáng)說(shuō)：“這樣設(shè)置是為了要保證所有8個(gè)望遠(yuǎn)鏡都能看到這兩個(gè)黑洞，從而達(dá)到最高的靈敏度和最大的空間分辨率。”

　　正式拍攝

　　8個(gè)望遠(yuǎn)鏡北至西班牙，南至南極，它們將向選定的目標(biāo)撒出一條大網(wǎng)，撈回海量數(shù)據(jù)，為我們勾勒出黑洞的模樣。

　　留給科學(xué)家們的觀測(cè)窗口期非常短暫，每年只有大約10天時(shí)間。對(duì)于2017年來(lái)說(shuō)，是在4月5日到4月14日之間。

　　除了觀測(cè)時(shí)間上的限制，拍攝對(duì)天氣條件要求也極為苛刻。

　　“因?yàn)榇髿庵械乃畬?duì)這一觀測(cè)波段的影響極大，水會(huì)影響射電波的強(qiáng)度，這意味著降水會(huì)干擾觀測(cè)。” 沈臺(tái)說(shuō)，“要想視界面望遠(yuǎn)鏡順利觀測(cè)，需要所有望遠(yuǎn)鏡所在地的天氣情況都非常好。”

　　按照要求，計(jì)劃選擇的8個(gè)望遠(yuǎn)鏡所在之處均是位于海拔較高，降雨量極少，全部晴天的概率非常高。

　　此外，要成像成功還必須要求所有望遠(yuǎn)鏡在時(shí)間上完全同步。

　　北京時(shí)間2017年4月4日，事件視界望遠(yuǎn)鏡啟動(dòng)拍攝，將視線投向了宇宙。最后的觀測(cè)結(jié)束于美國(guó)東部時(shí)間4月11日。

　　觀測(cè)期間，每一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡都收集并記錄來(lái)自于目標(biāo)黑洞附近的射電波信號(hào)，這些數(shù)據(jù)然后被集成用于獲得事件視界的圖像。

　　沈志強(qiáng)說(shuō)：“為了確保信號(hào)的穩(wěn)定性，事件視面望遠(yuǎn)鏡利用原子鐘來(lái)確保望遠(yuǎn)鏡收集并記錄信號(hào)在時(shí)間上同步。”