摘要:人类首次拍摄到黑洞图像,但为什么“模糊又失焦”?人类史上首张黑洞照片在昨(10)

人类首次拍摄到黑洞图像,但为什么“模糊又失焦”?

人类首次拍摄到黑洞图像,但为什么“模糊又失焦”?-玩意儿

人类史上首张黑洞照片在昨(10)日晚间9点05分左右曝光,为了看到这么小的“黑洞”,需要很高分辨率才观测得到黑洞图像,但为什么照片看起来还是模糊又失焦的感觉?

天文学家分析,想要提高望远镜的分辨率,可以从2方面着手,一是降低观测频段光子的波长(等价于增强能量),二是增加望远镜的有效口径。

这次成像是通过“特长基线干涉测量法”(VLBI 技术)对全球8个不同地方的望远镜进行联网,得到一个口径达1万公里的望远镜,在 VLBI 技术相对成熟的射电波段(无线电波的一部分)之内,科学家们选择了能量最高的区域—毫米(millimeter wave)和亚毫米波段(submillimeter wave)。

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此处的有效口径其实取决于望远镜网络当中,相距最远的2个望远镜之间的距离。2017年有8个亚毫米波望远镜加入了观测,2018年北极圈之内格陵兰岛的亚毫米波望远镜也加入其中,基线长度进一步增加,也间接改善望远镜的分辨率。

然而,尽管现在的亚毫米望远镜基线已经达到1万公里,但空间分辨率才刚达到黑洞“视界面”的尺寸而已,所以在科学家们观测的有限区域内,就只有有限的几个像素。

电影当中的黑洞都会呈现包括“吸积盘”等许多具体细节,不过在现实情况下,黑洞照片中只能看到吸积盘上的几个亮斑而已。

如果将2个望远镜放置得很远,进而实现更高的分辨率,那天文学家能否用2个望远镜来完成黑洞照片呢?

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专家表示,遗憾的是,没办法这么做,因为观测要求的不仅是分辨率,还有灵敏度。高分辨率可以让我们看到更多的细节,而高灵敏度则能够让我们看到更暗的天体。

在视界面望远镜的数组中,位于南极的 SPT 望远镜在增加基线长度(提高望远镜的分辨率)方面起到非常大的作用,位于智利的 ALMA 望远镜数组对于提高灵敏度也非常重要。

望远镜真实的有效面积越大,灵敏度也就越高,ALMA 望远镜数组将视界面望远镜的灵敏度提高了10倍以上,这也就意味着天文学家能够探测到更弱的天体。

专家最后指出,如果未来将更多望远镜加入到这个数组,我们就能探测到更弱的辐射区域,看到更多的细节,有机会得到一张更加清晰的黑洞照片。

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