黑洞照片怎么拍的 科學(xué)家強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合沖洗花2年

　　沖洗照片

　　給黑洞拍張照片不容易，“洗照片”更是耗時(shí)漫長(zhǎng)。

　　射電望遠(yuǎn)鏡不能直接“看到”黑洞，但它們將收集大量關(guān)于黑洞的數(shù)據(jù)信息，用數(shù)據(jù)向科學(xué)家們描述出黑洞的樣子。

　　在觀測(cè)結(jié)束之后，各個(gè)站點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)將被匯集到兩個(gè)數(shù)據(jù)中心(分別位于美國(guó)麻省Haystack天文臺(tái)和德國(guó)波恩的馬普射電所)。在那里，超級(jí)計(jì)算機(jī)通過回放硬盤記錄的數(shù)據(jù)，在補(bǔ)償無線電波抵達(dá)不同望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間差后將所有數(shù)據(jù)集成并進(jìn)行校準(zhǔn)分析，從而產(chǎn)生一個(gè)關(guān)于黑洞高分辨率影像。

　　此后，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)兩年的“沖洗”，2019年4月10日，人類歷史上首張黑洞照片終于問世。

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　　實(shí)際效果嘛，圓圓的，紅紅的，好像有點(diǎn)糊嘛?那么，“吃瓜群眾”該怎么消化這個(gè)巨大的天文物理瓜呢?

　　知識(shí)點(diǎn)1：黑洞本體看不見，周圍一圈是氣體

　　眾所周知，黑洞因聚集了大量質(zhì)量，引力引發(fā)周圍空間扭曲，連光子都無法逃逸出去，因此本體是無論如何看不見的。這次科學(xué)家們其實(shí)是追溯到了光子消失的邊界，盡量看到了“極限”。

　　照片中間黑色的才是黑洞本體，直徑大概一千億公里，周圍是被它吸積成一圈的氣體，因湍急流動(dòng)而摩擦發(fā)光。

　　知識(shí)點(diǎn)2：黑洞的彩色照片，其實(shí)是“假的”

　　拍黑洞的望遠(yuǎn)鏡收集到的不是我們?nèi)粘５目梢姽�，而是一種波長(zhǎng)更長(zhǎng)的亞毫米波，本身是沒有顏色的區(qū)別的�？茖W(xué)家們實(shí)際上只能感受到強(qiáng)弱的不同，照片的紅色是后期處理的效果，你也可以理解為一種“照騙”了。

　　知識(shí)點(diǎn)3：黑洞在旋轉(zhuǎn)

　　從地球上看，這個(gè)距離我們5000萬光年的M87黑洞是在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。

　　知識(shí)點(diǎn)4：南北不對(duì)稱

　　由于這個(gè)黑洞的自旋方向在遠(yuǎn)離地球，由于多普勒效應(yīng)(就像救護(hù)車加速靠近時(shí)聲調(diào)會(huì)變高，遠(yuǎn)離時(shí)聲調(diào)會(huì)變低)，光圈并不均勻，呈現(xiàn)出南北一邊較為明亮一邊較為暗的效果。

　　知識(shí)點(diǎn)5：不是直接成像的

　　拍黑洞照片運(yùn)用了一種叫VLBI的技術(shù)，并非直接“拍照片”，而是靠8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)拼湊起來的，其中還有些模糊和缺失的信息，需要科學(xué)家們邊討論邊拼圖。這就像靠聽?zhēng)讉�(gè)音符來認(rèn)歌一樣。

　　知識(shí)點(diǎn)6：愛因斯坦又對(duì)了

　　科幻電影愛好者們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)照片整體上結(jié)構(gòu)和《星際穿越》里的形象還是比較符合的。這就要感謝愛因斯坦了。黑洞是他在1915年發(fā)表的廣義相對(duì)論的重要推論，之前《星際穿越》的科學(xué)顧問、諾獎(jiǎng)得主基普·索恩也是根據(jù)理論計(jì)算推測(cè)出黑洞的樣子。