变乱视界千里镜（地平线实录千里镜）将成为有史以来有着最高分辨率的千里镜。

　　要了解它是若何运作的，可参考以下一些背景知识。该千里镜的分辨率是由θ=1.22λ/D所给出，此中θ是 该千里镜可用来区分的最小角度，而λ是是波长，D则是千里镜的直径。

　　插图示意的是M87中间的超大品质黑洞及其周遭吸积盘。

　　今朝，咱们必要是使得θ尽可能地更小一些，如许咱们即可解决人马座A*的黑洞拍摄成绩。（或许M87的黑洞，那也是EHT的目标）。

　　显然这也意味着要让λ变小，或许让D变大。经由过程衔接环球各地的多个千里镜，EHT（变乱视界千里镜）将基本上使D与地球一样大。

　　艺术家笔下黑洞的概念图。四周环绕黑洞的盘状物资即为吸积盘、上方条状物为喷流。该图未考虑黑洞自身造成的重力透镜效应对影像的影响。

　　然成绩变成了：你要使λ多小才适合？

　　这纯粹就是一个技巧成绩—要达到这些遥远的地方的旌旗灯号，它们必须要互相关联。同时，这必要异常稳定，依靠光阴同步接收器，确保它们之间可快速衔接。

　　黑洞的模拟图片，由电脑分解制造，非直接拍摄

　　在EHT曩昔，这只能在厘米范围之内的波长（无线电波）下停止。理想的情况下，咱们该在光学波长（纳米波长）下停止此项操纵，如许咱们能力在明面上拍摄照片，截至今朝，咱们在该项技巧上还远远不够。而EHT（变乱视界千里镜）的技巧则至少使得λ 推至1.3毫米，较之曩昔这是一个数量级的推进。

　　这可使EHT（变乱视界千里镜）降低至几十弧秒。而这个人马座A*黑洞的施瓦氏半径距离地球约为10弧秒。以是这意味着EHT（变乱视界千里镜）将能够拍摄人马座A*四周的吸盘，而不是黑洞本身的照片，但这肯定比咱们曩昔所做的更接近了。

　　核光谱千里镜阵列用高能X射线捕捉到了银河系中间的超大品质黑洞的第一张聚焦照片

　　1. 射电天文学是若何运作？

　　无线电波仅仅只是一种长波长的光，而它必要与咱们通常认为的光分歧的装置捕取。也就是说，这类千里镜基本上是——天线。

　　这类千里镜的此中一种是极长基线阵列。

　　千里镜可得到的分辨率会受到光圈直径和观测到的波长的限制。无线电波的波长太长，是以无奈得到良好的分辨率，然则您能够经由过程孔径分解技巧来弥补这点不足。

　　当你制造一幅图象时，基本上你所做的正是对视界的博里叶变更*停止采样（可想象的是这就像是当你经由过程一个洞向一个屏幕发送光芒时得到的衍生图象）。

　　对付普通光芒，你可应用一堆紧凑的像素就轻松实现此项操纵，但这并不适用于无线电波。相反，你必要创建一组天线阵列，每一组天线（称为“基线”）将采样天空的分歧部分。他们是经由过程应用达到每组天线的波之间的干扰来测量相位来实现这一点的…是以，对付此项技巧，有个术语叫“干扰测量”。

　　对付单个基线，它检测到的无线电波在天空中的分解投影看起来就像一个简略的正弧曲线。然则假如你采用许多组分歧长度的基线，它们便会互相加成而产生现实图象的衍生图象。

　　你最终得到的图象就如你拥有一个最长基线的巨型千里镜（所拍摄的图象）。

　　经由过程地球的扭转使得千里镜绝对遥远的恒星在挪动，即可进一步改良采样：

　　地球扭转时EHT（变乱视界千里镜）采用了射电千里镜的轨迹，和它们采用的傅里叶变更。

　　变乱视界千里镜所采用的特别技巧被称之为“超长基线干预测量法”（VLBI），由于它涉及到环球范围内千里镜的配对。这类技巧使其可得到比光学千里镜更高的分辨率…应用的是厚实的无线电波。实在太棒了！！

　　2. 咱们为什么要应用无线电？

　　咱们对人马座A*的察看完整被螺旋臂和中间之间厚厚的灰尘带所阻拦。只有异常长的波长（红外线和更长波长的）和异常短的波长（X射线和更短波长的）能够穿透这些灰尘，X射线和伽马射线更倾向于穿透统统物资由于很难聚焦，而红外线千里镜的分辨率却与环球干预仪的分辨率无奈婚配。

　　人马座（中间）的软X射线图象和近来爆炸的两个光回波（带圆圈）

　　3. 咱们若何构建图象？

　　基本上，一旦你对傅里叶变更停止采样，你必要逆变更以得到天空强度的分布。这需经由过程软件来实现，也就是所谓的反褶积。基本上，在你对任何东西求逆转曩昔，你必要去除统统已经混合到你想要的旌旗灯号中（“卷积”）的外部旌旗灯号源。

　　与简略的光学成像相比，现实的过程极其耗时，由于必要大量的校准才能够在统统物体上得到适合的相位（根据经验，有时必要数月能力得到现实图象…）

　　以是基本上，当EHT（变乱视界千里镜）的事情人员实现他们的数据时，先别太高兴。他们还必要一段光阴能力真正有所收获！

　　*A傅里叶变更是一种将继续光阴旌旗灯号转换成一组频率的数学方法。在这类情况下，咱们正试图将无线电旌旗灯号之间的延迟转变成为天空中的一组角频率。能够能是作者的原因，有一项重要的信息没提及，在此我来补充阅读拓展：EHT想要得到最清晰的黑洞照片，那必须让统统的单个千里镜同步事情，而EHT的千里镜遍布世界各地，且有一个在南极，他们是若何做到同步事情的呢？用原子钟对各个千里镜停止较准就能够了。原子钟的精确度异常高，每过几亿年才误差一秒。以是，就假如高的光阴精确度下就能够使各个千里镜做到同步事情了。图片来源：

　　1. NRAO图片库

　　2.图3.42来自NRAO的射电天文学基础课程

　　3.图.2 来自Ricarte, A. 和Dexter, J. 2015, MNRAS, 446, 1973.

　　如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

　　转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

相关文章
• qq空间背景怎么恢复默认无照片
• 双笙为什么这么多人黑 本人的真正照片挺普通的
• 阿娇1300张照片事件 真正毁了她的男人应该是陈冠希
• 徐少华老婆杨琨简介 年轻时候的照片有多好看
• 日本福岛核泄漏事故带来的危害 变异人真实照片是真的吗
• 用照片做的和合术 帮你更快更好挽回感情
• 拍身份证照片穿什么颜色衣服及注意事项
• 婚纱照照片墙怎么挂
• 婚纱照片墙怎么挂
• 卧室婚纱照片墙的设计和摆放

德迅网 » 今晚首张黑洞照片将出炉，那么望远镜是如何为黑洞拍摄照片的？
免责声明：本文由网友提供互联网分享，不代表本网的观点和立场；如有侵权请联系删除。