“组合”全球射电望远镜为黑洞拍照

深蓝色的畅想

因为黑洞不发光，所以我们看不见黑洞自身，但绕转黑洞的发光气体给出了其存在的信号。

广义相对论预言，黑洞存在，周围时空弯曲，气体被吸引下落。气体下落至黑洞的过程中，引力能转化为光和热，因此气体被加热至数十亿摄氏度。黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内，看起来就像一片阴影，阴影周围环绕着一个由吸积或喷流辐射造成的、如新月状的光环。

“完成对黑洞的成像，将为证明黑洞的存在提供直接的视觉证据。”中国科学院上海天文台研究员路如森表示，银河系中心黑洞距离地球有2.7万光年之遥，它的大小从地球上看去与从地球上看月亮上的甜甜圈差不多。要给它成像，就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而才能确保“看得到”“看得清”。

想要达到上述要求，望远镜的口径就需要达到地球直径的长度。然而，目前地球上已有的单个望远镜最大口径也只有500米。没有地球那么大的望远镜，如何才能给黑洞拍张合格的照片？天文学家想到了一个好办法——强强联合。EHT合作组织将分布在全球6个地理位置的8个射电望远镜“组合”起来，形成一个犹如地球那么大的“虚拟”望远镜，它的灵敏度和分辨力都是前所未有的。

2017年，这8个北至西班牙，南至南极的望远镜向选定的目标撒出一张“大网”，“捞”回海量数据，为我们勾勒出黑洞的模样。但留给科学家的观测窗口期非常短暂，每年只有大约10天时间。

除了观测时间上的限制，拍摄黑洞对天气条件的要求也极为苛刻。“因为大气中的水对这一观测波段的影响极大，水会影响射电波的强度，这就意味着降水会干扰观测。”中国科学院上海天文台台长、研究员沈志强说。

因此这8个望远镜所在之处均位于海拔较高、降雨量极少、晴天概率非常高的地区。

此外，要成功成像还必须要求所有望远镜在时间上完全同步。观测期间，每一个射电望远镜都收集并记录来自目标黑洞附近的射电波信号，这些数据被集成用于获得事件视界的图像。沈志强说：“为了确保信号的稳定性，EHT利用原子钟来确保其收集并记录的信号在时间上的同步。”