今天!黑洞要显真身了,是谁为它拍了第一张照片?( 五 )

它们多数都是单一望远镜 , 比如夏威夷的JCMT和南极望远镜;也有望远镜阵列 , 比如ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成 。 视界面望远镜此次观测目标主要有两个 , 一是银河系中心黑洞SgrA* , 二是位于星系M87中的黑洞 。

之所以选定这两个黑洞作为观测目标 , 是因为它们的视界面在地球上看起来是最大的 。 其它黑洞因为距离地球更远或质量大小有限 , 观测的难度更大 。 SgrA*黑洞的质量大约相当于400万个太阳 , 所对应的视界面尺寸约为2400万公里 , 相当于17个太阳的大小 。

哇 , 超大!!然而……地球与SgrA*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥 , 这就意味着 , 它巨大的视界面在我们看来 , 大概只有针尖那么小 , 就像我们站在地球上去观看一枚放在月球表面的橙子 。

M87中心黑洞的质量达到了60亿个太阳质量 , 尽管与地球的距离要比SgrA*与地球之间的距离更远 , 但因质量庞大 , 所以它的视界面对我们而言 , 可能跟SgrA*大小差不多 , 甚至还要稍微大那么一点儿 。

8个望远镜同时看到2个黑洞

每年只有10天窗口期

要想看清楚两个黑洞视界面的细节 , 视界面望远镜的空间分辨率要达到足够高才行 。 要多高呢?比哈勃望远镜的分辨率高出1000倍以上 。

科学家们之前可以利用单个望远镜实现黑洞周围恒星位置的测量 , 但是 , 相较于恒星与黑洞之间的距离尺度(1万亿公里) , 视界面的尺度太微小了(至少小10万分之一倍) , 因此利用单个镜面很难完成 。 这时候 , 为了增强空间分辨率 , 我们就需要使用“干涉”技术了 , 即利用多个位于不同地方的望远镜在同一时间进行联合观测 , 最后将数据进行相关性分析之后合并 , 这一技术在射电波段已相当成熟 。


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