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深度解讀!人類歷史首張黑洞照片怎么拍的?(4)

2019-04-11 09:12:13  網(wǎng)易財經(jīng)    參與評論()人

沈志強說:“由于黑洞事件視界的大小與其質量成正比,這也意味著質量越大,其事件視界越大。我們選定的這兩個黑洞質量都超級大,它們的事件視界在地球上看起來也是最大的,可以說是目前最優(yōu)的成像候選體?!?/p>

盡管如此被選擇的兩個黑洞已是最優(yōu)成像候選體,但要清晰為它拍照,難度還是極其大。

Sgr A*黑洞的質量大約相當于400萬個太陽,所對應的視界面尺寸約為2400萬公里,相當于17個太陽的大小。然而,地球與Sgr A*相距2萬5千光年(約24億億公里)之遙。

沈志強說:“這就意味著,它巨大的視界面在我們看來,大概只有針尖那么小,就像我們站在地球上去觀看一枚放在月球表面的橙子。”

M87中心黑洞的質量更為巨大,達到了60億個太陽質量。

盡管M87中心黑洞與地球的距離要比Sgr A*與地球之間的距離更遠,但因質量龐大,所以它的事件視界對科學家們而言,可能跟Sgr A*大小差不多,甚至還要稍微大那么一點兒。

調試相機

要想看清楚兩個黑洞事件視界的細節(jié),事件視界望遠鏡的空間分辨率要達到足夠高才行。

要多高呢?

路如森說:“比哈勃望遠鏡的分辨率高出1000倍以上。”

但也別以為,只要虛擬望遠鏡陣列的分辨率足夠高,就一定能成功給黑洞拍照。

實際情況并沒那么簡單!如同觀看電視節(jié)目必須選對頻道一樣,對黑洞成像而言,能夠在合適的波段進行觀測至關重要。

此前的一系列研究表明,觀測黑洞事件視界“陰影”的最佳波段是約為1毫米。

路如森說:“因為氣體在這個波段的輻射最明亮,而且射電波也可以不被阻擋地從銀河系中心傳播到地球?!?/p>

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

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