一分钟了解黑洞背后的科学？( 五 ) _小知识

△位于智利的毫米波亚毫米波千里镜阵列（来历：ALMA）

△南极射电千里镜（来历：Dan Marrone）

△八组射电千里镜（蓝点）的分布（来历：ESO/O.Furtak）
他们加在一路同步拍摄，操纵一种叫做甚长基线干与仪的手艺（Very Long Baseline Interferometry），让这些跨越半个地球的射电千里镜组合起来，达到一个直径半斤八两于地球尺寸的超大千里镜的结果。千里镜的角分辩率大约等于波长除以有用直径。有用直径越大，就可以或许分辩张角越小的天体。
他们靠原子钟来完当作同步时候，用波的干与道理来处置数据，终于完当作了看似不成能的使命：去拍摄一个看起来像月球上放了一个橙子，那么小的一个点。
中国介入拍摄黑洞了吗？
其实中国的科学家和射电千里镜在前期定位M87拍摄打算的时辰是有进献的。可是中国的射电千里镜没有直接介入这一次的八组射电千里镜组合有两个原因。
起首，中国在东半球。当那八个千里镜地点的处所对着那个黑洞的时辰，中国在地球的后背，没法子同步不雅测。
别的，中国的大型射电千里镜，好比贵州天眼，领受的电磁波的波长，与此次同步黑洞拍摄所用的毫米波的波长也略有不同。
为什么黑洞照片如斯恍惚？
归根结底就是因为其实是太小了，半斤八两于用有用直径达到地球这么大的千里镜，放大倍数如斯之大仍然只能拍到有限的少量像素点。
地球只有这么大，这项手艺是不是到这里就到头了呢？
现实上用多个射电千里镜组合起来进行干与的超长基线干与仪系统，是可以借助被发射到空中的射电千里镜一路来工作的。那样就可以获得有用直径比地球尺寸更大的千里镜，可以拍得更清晰，也可以拍更小的天体。

△有用直径比地球更大的千里镜系统示意图（来历：知乎）
为什么黑洞照片需要用两年时候才洗出来？
所谓的洗出来就是从拍摄的大量的数据傍边，找到有效的旌旗灯号，还原出被拍摄物体上每个位置的电磁波旌旗灯号强度，生当作出这张照片。
之所以这么慢，起首是因为从八个不雅测点的射电千里镜持续五天所不雅测到的数据太多了，一共用了半吨的硬盘，如斯复杂的数据，要用大量的时候来处置。
其次，八个不雅测点的数据综合起来，用干与的法子去还原波源的信息，需要很是复杂的算法。最大的挑战在于精准的校对统一个旌旗灯号达到分歧位置的时候差，然后综合分歧千里镜的位置信息，旌旗灯号的强度以实时间差，推出电磁波的强度和位置。
并且这半吨的硬盘数据里不仅仅是黑洞吸积盘的旌旗灯号，还包罗天空中各类各样复杂凌乱的噪音数据，都需要被小心地辨别剔除。
别的为了避免报酬错误造当作的误差，后期处置的时辰是由两组团队别离进行，然后再把成果拿到一路校对，才能削减因报酬错误对最终成果造当作的影响。于是花了两年，终于在2019年的4月发布了第一张人类所拍摄的黑洞照片。
满传授的寄语
一场轰轰烈烈的、刷爆伴侣圈的见证人类首张黑洞照片问宿世的事务已经落幕了。但愿我们的听众伴侣不仅仅是赶了一次时髦，看了一次热闹，而是可以或许一向不断地去进修下去，思虑下去。

一分钟了解黑洞背后的科学？( 五 )

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