這張照片不是那種用相機拍出來再沖印的照片 。這次黑洞照片真的是用黑科技拍的,所以用了兩年 。這項技術說起來并不復雜,就是多臺望遠鏡同時對黑洞拍照 。因為黑洞是在不同的位置拍攝的,所以多張照片會有細微的差異 。有了這些細微的差別,科學家們就可以還原黑洞的原貌 。
第一張黑洞的照片為什么不是銀心黑洞,而是M87中心黑洞?
這個問題需要慢慢說,我們將一點一點的說 。能否看到黑洞?我們都知道黑洞“本體”其實是密度無限大,體積無限小的奇點,因為這個奇點的存在會形成一個黑洞視界,也就是史瓦西半徑內我們是無法看到的,因為光會直接被吸入而無法逃出,(星際穿越中的想象圖)但是如果是史瓦西半徑外的光線呢?這時候光線依舊會被彎曲,可能最終依然會掉入黑洞,但如果更遠是否有一個臨界點讓光線剛好彎曲90度,進而能夠被我們觀測到呢?那么如果是被彎曲270度就意味著我們可以從入射光的角度去看到像,這些光線組合在一起是否就能讓我們看到黑洞的外圍輪廓?說到這里此次黑洞照片最基本的原理就是如此了,就是捕捉被黑洞彎曲過的光線來看到黑洞的輪廓,經過計算其實2.67倍史瓦西半徑處,從一側射入的光線能夠繞黑洞半圈,最終被我們看到 。
所以嚴格上說這并不能算是黑洞的照片,而是黑洞的事件視界附近的物質的照片,看到這些反射光有多難既然知道了方法,那么接下來的任務就是要想辦法看到這些反射光 。但是這些反射光想要看到并沒有那么容易,首先需要這一顆黑洞距離我們不能太遠,因為過于遙遠光線會導致損耗嚴重 。其次黑洞質量不能太小,要知道黑洞雖然大,但在宇宙的尺寸下,它的可視角也會變得非常小,這也是不能太遠的原因之一,要知道距離我們最近的恒星級黑洞X射線雙星A0620-00其視直徑只有萬分之一個微角秒(10的-10次方角秒)數量級,這樣是不可能觀測到的,
那么這兩個條件就注定我們的目標只能是距離我們最近的超級黑洞,也就是我們常說的星系中心黑洞 。而距離我們最近的星系級黑洞就是銀河系中心黑洞人馬A*(SgrA*),以及室女座星系團中心星系M87核心的黑洞M87*,分別距離我們26000光年和5500光年,選定目標后,觀測手段也必須有限制 。即使是如此大的兩個黑洞,要想看到也是不那么容易的,類比下來的話就相當于在地球上看清月球上的一個蘋果,
如果想要用光學望遠鏡來觀測需要口徑達2千米的一個巨型望遠鏡,這是根本不可能的,而且在前面關于黑洞的回答中我曾說過,可見光波段被星際塵埃遮掩很嚴重,根本不可能看到 。所以只能去觀測波長更長的射電波段,因為它不怕遮擋,所以最后利用了8臺全球頂尖的毫米波望遠鏡來解析黑洞輪廓 。(為什么是毫米級因為曾經發現銀河系中心黑洞在1毫米多波長處有一個輻射峰值)最終經過科學家的不斷努力,協調在2017年4月對這兩個黑洞進行4個觀測夜的觀測,
通過兩年的處理最終得到了這來之不易的黑洞照片 。為什么沒有銀河系中心黑洞SgrA*的照片?目前關于這個問題官方還沒有給出具體解釋,一些天文學家推測可能是因為銀河系是富氣體、塵埃的旋渦星系會導致成像模糊,而M87則相反,所以極大可能是銀河系中心黑洞的相關數據需要更長時間,具體原因還是要以官方為準,我們期待最新消息 。
為什么最新的黑洞實際照片,要“洗片”兩年,才能發布呢?
這照片可不是那種拿著相機拍一下然后沖洗出來的照片,這一次的黑洞照片是真的用了黑科技才拍出來的照片,所以才足足花費了兩年的時間,這次的照片,拍攝的對象是銀河系中心的巨大黑洞人馬座A*【如下圖所示】和M87星系的黑洞,分別距離地球為2.6萬光年和5300萬光年,遙遠的距離讓地球上所有的望遠鏡都表示無能為力 。
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