科學(xué)家們使用分散在全球各地的射電望遠鏡創(chuàng )造了第一個(gè)黑洞的直接圖像。我們已經(jīng)看到了我們認為不可見(jiàn)的東西，”成像項目主管Sheperd Doeleman 稱(chēng)，事件地平線(xiàn)望遠鏡。
此前，美國國家科學(xué)基金會(huì )主任弗朗西斯科爾多瓦說(shuō)，他幫助資助了這個(gè)長(cháng)達數十年的項目，科學(xué)家們已經(jīng)檢測到了黑洞的特征，包括由合并產(chǎn)生的引力波，以及從物質(zhì)進(jìn)入其中的耀斑，以及星系。從附近噴出的全粒子射流和輻射。
“但我們從來(lái)沒(méi)有真正看到事件的視野，那個(gè)沒(méi)有回報的點(diǎn)，之后什么都沒(méi)有，甚至沒(méi)有光，都可以逃脫，”她說(shuō)。
并不是說(shuō)新圖像實(shí)際上與黑洞內部相對應。與科幻夢(mèng)想相反，這仍然是不可能的。
更確切地說(shuō)，它表明黑洞的圓盤(pán)遮擋了它背后的高能輻射的背景光 - 輻射，加拿大滑鐵盧大學(xué)的Avery Broderick說(shuō)，幾乎沒(méi)有逃過(guò)黑洞的離合器。
結果看起來(lái)像一個(gè)黑色中心的甜甜圈。
它幾乎正是科學(xué)家們認為的樣子。
“今天，[愛(ài)因斯坦的廣義相對論]已經(jīng)通過(guò)了另一項考驗，”布羅德里克說(shuō)。
而且，科學(xué)家補充說(shuō)，他們已經(jīng)做了兩個(gè)重要的發(fā)現。
首先，通過(guò)測量黑洞中心的直徑 - 大約是太陽(yáng)系的大小 - 可以計算出黑洞的質(zhì)量：大約是太陽(yáng)的65億倍。
荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的Sera Markoff說(shuō)：“你基本上看的是一個(gè)幾乎與我們整個(gè)太陽(yáng)系大小相當的超大質(zhì)量黑洞。”
圖像的另一個(gè)值得注意的特征是圍繞黑色中心的環(huán)在一側比在另一側更亮。這是因為更亮的部分來(lái)自以接近光速向地球移動(dòng)的區域，而調光器部分來(lái)自正在移動(dòng)的區域。
“從此，我們推斷出黑洞的旋轉，”布羅德里克說(shuō)。“[它]順時(shí)針旋轉。”
Event Horizo??n Telescope不是一臺望遠鏡。相反，它是一個(gè)通過(guò)稱(chēng)為超長(cháng)基線(xiàn)干涉測量法的方法鏈接的數組。這允許組合來(lái)自幾個(gè)望遠鏡的圖像，模仿直徑大得多的單個(gè)碟子的分辨率。
這種方法已經(jīng)在射電望遠鏡陣列中使用多年，例如智利的Atacama大毫米/亞毫米陣列，或新墨西哥的超大陣列。
對于事件地平線(xiàn)望遠鏡，科學(xué)家通過(guò)結合夏威夷，亞利桑那，智利，西班牙和南極望遠鏡的數據，將這一想法發(fā)揮到極致，創(chuàng )建了一個(gè)與整個(gè)地球大小相當的虛擬望遠鏡。
但為了使其發(fā)揮作用，科學(xué)家們首先必須將超精確的原子鐘連接到每個(gè)設施，這樣每個(gè)人的觀(guān)察結果都可以非常精確地定時(shí)。然后，收集了5PB(即5000TB)的數據并將其運送到德國和美國的計算設施。
亞利桑那大學(xué)的丹尼爾·馬龍說(shuō)：“這相當于超過(guò)半噸的硬盤(pán)驅動(dòng)器。”他開(kāi)玩笑地將其與5000年的MP3文件進(jìn)行了比較，或“整個(gè)自拍系列，一生中為40,000人”。
有了這個(gè)，科學(xué)家們就能夠挑選出黑洞的細節，盡管它不比太陽(yáng)系大，而且位于距離5500萬(wàn)光年遠的M87星系的中心。
“當我們站在華盛頓特區時(shí)，這相當于能夠在洛杉磯讀取一個(gè)季度的日期，”Doeleman說(shuō)。
科學(xué)家們認為，這個(gè)形象仍然有點(diǎn)模糊。實(shí)際上，中心的黑色圓盤(pán)應該是一個(gè)銳利的切口，精確地顯示其輪廓。
但是已經(jīng)有計劃改進(jìn)它。
首先，Doeleman說(shuō)：“我們認為我們可以通過(guò)圖像處理使其更清晰。”
但該團隊還將新的望遠鏡帶入網(wǎng)絡(luò )，并計劃再次使用更高的無(wú)線(xiàn)電頻率。這兩者也將顯著(zhù)提高焦點(diǎn)。
同時(shí)，當它收集M87的數據時(shí)，該團隊還借此機會(huì )觀(guān)察了我們銀河系中心的黑洞，稱(chēng)為射手座A.
“我們正在研究射手座A并希望盡快得到[和形象]，”多爾曼說(shuō)。