这个地球大小的虚拟望远镜可能拍出第一张黑洞的照片

科学家们刚刚启动了事件视界望远镜。

我们星系的中心潜藏着一个超大质量黑洞,但我们从未见过它。我们知道它在那里,它的质量大约是太阳的400万倍,我们星系中的恒星围绕着它旋转。但没有人能确切地告诉你它看起来是什么样子。

事实上,天文学家们从未能够直接拍摄到任何黑洞的照片。这是因为尽管星系中心的黑洞是超大质量的,但它们离我们非常遥远。这就像试图在月球表面看到一个葡萄柚、一个DVD或一个百吉饼。你需要一个比哈勃望远镜大1000倍的超大质量望远镜才能发现它。

或者,也许,只需八架望远镜协同工作。事件视界望远镜(EHT)实际上是由分布在全球的八个射电天文台组成的网络,于4月5日首次启动。从现在到4月14日,这些天文台希望收集足够的数据,拼凑出我们拍摄到的第一个黑洞事件视界——那个“不归点”的阈值,一旦越过,任何东西都无法逃脱黑洞的引力。

这些望远镜将收集来自银河系中心超大质量黑洞以及邻近星系M87(Messier 87)发出的无线电波,并将它们拼接成图像。据称,EHT的分辨率大约相当于从8000英里外数一个棒球上的缝线。

在《自然》杂志上,Davide Castelvecchi 解释说,该技术(称为甚长基线干涉测量法)不是使用一个非常大的镜子或天线碟,而是通过将多个天文台合并成“一个虚拟望远镜——其有效孔径与它们之间的距离一样大”。

荷兰拉德堡德大学的天体物理学家 Heino Falcke 告诉《Popular Science》杂志,这个项目在几年前是不可能实现的。他说,自2013年全面投入运行的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列“极大地提高了灵敏度和图像质量”。“此外,我们需要记录和存储大量数据——几乎每个望远镜需要半PB(拍字节)。这在几年前是不可行的。”

EHT的目标不仅仅是观察我们“友好邻居”黑洞的活动。由哈佛大学天体物理学家 Sheperd Doeleman 领导的团队认为,“看到”黑洞本身可能有助于发展出万有理论,将支配微观量子力学规律与支配宇宙宏观事物规律统一起来。

该项目还旨在更多地了解这些引力异常如何吸积物质,以及它们如何产生巨大的等离子体喷流。它还可能为斯蒂芬·霍金关于落入黑洞的信息必须以某种方式泄漏出来的假设提供证据。

在分析完本次实验将产生的海量数据之后——大约每次观测四到五晚约2 PB(拍字节)——EHT团队希望在2018年发布一张图像。

 

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