黑洞探索新目標：為黑洞錄影
2019 年 10 月 07 日
（ NASA/CXC/M.Weiss ）
拍攝到第一張黑洞照片的國際合作組表示，人類很快就能像看電影一樣觀看黑洞的活動了。和好萊塢電影經歷的發展一樣，開始可能分辨度低一些，以後圖像質量將不斷提升。
今年早些時候，國際合作團隊利用視界望遠鏡（ EHT ）拍到了第一張黑洞的照片，獲得 300 萬美元的「突破獎」。現在該團隊在研究如何拍攝黑洞活動的視頻，目標選定第一張黑洞照片裡的 M87 （室女 A 星系）和我們銀河系中心黑洞人馬座 A （ Sgr A*）這兩個黑洞。
拍攝對象的選擇
EHT 團隊負責人杜勒曼（ Shep Doeleman ）告訴《商業內幕》（ Business Insider ）新聞網， M87 中心黑洞的質量是太陽的 65 億倍；而我們銀河系中心 Sgr A*黑洞的質量只有太陽的 400 萬倍左右。
這意味著 Sgr A*黑洞周圍的吸積盤比 M87 中心黑洞的吸積盤小很多，因此科學家認為吸積盤圍繞 Sgr A*黑洞轉一圈大約只需幾小時，而 M87 中心黑洞的吸積盤轉一圈大約要幾周的時間。
杜勒曼說：「觀測 M87 的黑洞，前後一週可能不會有太多不同；而對 Sgr A*觀測一個晚上，就能看到吸積盤繞黑洞已經好幾圈。」因此，對 M87 的錄影計畫需要拍攝長達幾個月的時間。
相當於地球大小的虛擬望遠鏡
EHT 由分布在世界各地的 8 個觀測臺組成。它們組合在一起，相當於一臺有地球這麼大的虛擬望遠鏡。目前只能拍攝照片。
研究團隊表示，他們計劃 2020 年增加到 11 臺望遠鏡、以及改進 EHT 網絡計算機處理能力，使其能夠處理目前 10 倍的數據量，就可以勝任錄影的任務。在之後 4 年，再增加更多望遠鏡，將大幅提升視頻的質量。
杜勒曼說：「當增加到 20 臺望遠鏡的時候，將是一個飛躍。我們將獲得高質量的影像。」
再者，如果將來還能結合地球軌道上的太空望遠鏡共同觀測，組合之後的虛擬望遠鏡的規模將更大。
第一張黑洞照片的意義
在今年拍攝到這張照片之前，所有對黑洞的認知都來源於理論推測。正因為黑洞強大的引力讓周圍一切，包括光線都無法逃逸，因此要拍攝到照片很困難。通過遍布全球各地望遠鏡的合作，人類終於實現了這一突破。
這張照片讓科學家十分高興，因為它證實了很多關於黑洞理論的正確性。
黑洞周圍由大量來自死亡星體的超高溫氣體和塵埃組成的吸積盤，圍繞黑洞高速旋轉。科學家看到 M87 中心黑洞的吸積盤相當大，比我們整個太陽系都大。還看到了神秘的事件視界，這個邊界以內引力強大到任何物體都無法逃逸。
杜勒曼說，這張照片提供了很多信息。「它告訴我們黑洞周圍有著接近光速運動的氣體；告訴我們這個黑洞在宇宙中的朝向；證實了愛因斯坦理論關於黑洞邊界處引力的理論。一旦我們找到這樣一個探索宇宙內部機制奧祕的工具，這立刻激勵我們想用它進行更多的探索。」
拍攝黑洞影像的意義
杜勒曼說，將來收錄的視頻能揭示照片不能揭示的秘密，比如黑洞如何吞噬恆星、如何與周圍環境互動，及其發展演化的情況。
「我們能看到黑洞演變的實時情況，了解（黑洞）南北極的噴射物、黑洞如何與星系共同發展，通過觀察圍繞在黑洞周圍的物質，還能從完全不同的方式檢驗愛因斯坦的相對論。」
有的人可能想，現在不是經常看到黑洞吞噬恆星的觀測嗎？杜勒曼說，目前的觀測是從最終抵達地球的強烈射線數據中分析所得。將來這個項目拍到的視頻，將能看到事件進展的整個過程。
杜勒曼把這個過程比作好萊塢電影的發展。幾十年前，剛拍攝的影片即便看起來顆粒很粗糙，已經相當令人振奮，之後技術在不斷改進。
「不少年輕的科學家已經在首張黑洞照片的基礎上開展研究工作了，」杜勒曼說，「我們在開闢一個全新的領域，未來幾年將有很大發展。」
原文網址：http://www.epochtimes.com/b5/19/10/7/n11573686.htm
