黑洞照片怎么拍的？全球射电望远镜联合制作

黑洞照片怎么拍的？全球射电望远镜联合制作

  就在4月10日晚间，全球多地联合发布了人类首张黑洞照片。那么，这张黑洞照片人类是怎么“拍摄”到的？原来，这是全球射电望远镜以及科学家们合作完成的作品。这张照片，可以说是凝结着很多科学家的心血，是全人类的成果。

黑洞照片

4月10日晚间，全球多地联合发布了人类首张黑洞照片。照片的主角远在5000多万光年之外，位于遥远的M87星系的中央，质量约为太阳的65亿倍。

其实，在2017年4月，“事件视界望远镜”项目（EHT）中的8台望远镜选定的观测目标有两个，另一个和地球的关系更近，正是我们银河系的中心黑洞。那么，为什么这次反而没有看到银河系中心黑洞的照片呢？

中科院上海天文台副台长袁峰告诉澎湃新闻记者，给银河系中心黑洞“洗照片”存在更多技术上的困难。正因地球在银盘里面，观测中心黑洞需要透过许多恒星、尘埃和气体，造成较强的散射效应，成像更难。

参与EHT项目理论组工作的袁峰表示，现实拍到的黑洞照片和理论计算的几乎完全一致，这是爱因斯坦广义相对论的又一次胜利。也正因如此，黑洞照片和科幻电影《星际穿越》中的黑洞形象相当接近，都是中间一个暗影，外面有一圈发亮的光环。毕竟，《星际穿越》的科学顾问可是诺贝尔物理学奖得主基普·索恩。黑洞的本体藏匿在阴影中，发光的部分则是黑洞周围吸积的气体。

黑洞图片

M87黑洞和《星际穿越》黑洞最大的不同，在于后者有一个薄吸积盘，而M87黑洞的吸积盘较厚。

那么，黑洞周围的光环究竟发出的是什么样的光呢？具体来讲，这次全球8台射电望远镜收集到了湍急的吸积气体辐射出的波长为1.3毫米的光。

这种光比我们熟悉的可见光波长要长，其实并不存在颜色的区分，科学家们只能感应到信号的强弱，照片中的红色是后期处理的效果，而《星际穿越》选择了亮黄色。

为什么选择这个波段？这里面讲究很大。一方面，黑洞吸积气体在这个波段的辐射比较强。另一方面，这个波段在射电波中算是波长比较短的。

照片的分辨率与两个主要因素相关。观测的波长越短，望远镜的口径越大，照片就越清晰。这次，科学家们运用甚长基线干涉技术（VLBI）将8台望远镜组成了一台口径等同于地球直径的巨大望远镜网络。那么，为什么不使用波长更短的红外线、甚至可见光呢？袁峰解释道，在这些波段，干涉技术还没有那么成熟，无法实现给黑洞拍照的目的。可以说，1.3毫米的波长正处在一个技术的平衡点上。

从源头上来讲，这些光是由黑洞吸积盘上的同步辐射产生的。气体到了吸积盘附近，温度变得非常高，粒子的运动速度达到了相对论性速度。在吸积盘产生的磁场里，相对论性粒子运动就会发出同步辐射。