世界首張黑洞照片怎么拍攝？黑洞是如何形成的

　　正式拍攝

　　8個(gè)望遠(yuǎn)鏡北至西班牙，南至南極，它們將向選定的目標(biāo)撒出一條大網(wǎng)，撈回海量數(shù)據(jù)，為我們勾勒出黑洞的模樣。

　　留給科學(xué)家們的觀測(cè)窗口期非常短暫，每年只有大約10天時(shí)間。對(duì)于2017年來(lái)說(shuō)，是在4月5日到4月14日之間。

　　除了觀測(cè)時(shí)間上的限制，拍攝對(duì)天氣條件要求也極為苛刻。

　　“因?yàn)榇髿庵械乃畬?duì)這一觀測(cè)波段的影響極大，水會(huì)影響射電波的強(qiáng)度，這意味著降水會(huì)干擾觀測(cè)。” 沈臺(tái)說(shuō)，“要想視界面望遠(yuǎn)鏡順利觀測(cè)，需要所有望遠(yuǎn)鏡所在地的天氣情況都非常好。”

　　按照要求，計(jì)劃選擇的8個(gè)望遠(yuǎn)鏡所在之處均是位于海拔較高，降雨量極少，全部晴天的概率非常高。

　　此外，要成像成功還必須要求所有望遠(yuǎn)鏡在時(shí)間上完全同步。

　　北京時(shí)間2017年4月4日，事件視界望遠(yuǎn)鏡啟動(dòng)拍攝，將視線投向了宇宙。最后的觀測(cè)結(jié)束于美國(guó)東部時(shí)間4月11日。

　　觀測(cè)期間，每一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡都收集并記錄來(lái)自于目標(biāo)黑洞附近的射電波信號(hào)，這些數(shù)據(jù)然后被集成用于獲得事件視界的圖像。

　　沈志強(qiáng)說(shuō)：“為了確保信號(hào)的穩(wěn)定性，事件視面望遠(yuǎn)鏡利用原子鐘來(lái)確保望遠(yuǎn)鏡收集并記錄信號(hào)在時(shí)間上同步。”

　　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(guò)回放硬盤記錄的數(shù)據(jù)，在補(bǔ)償無(wú)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(guò)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(wèn)世。