人类首次直接拍摄到黑洞 黑洞是什么？黑洞真的存在吗？黑洞知识科普

　　图注：科幻电影《星际穿越》中计算机模拟出的黑洞形象。

　　4. 什么样的望远镜可以对黑洞成像？

　　要对黑洞成像，必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而能保证看得到和看得清。满足这些条件，最好的工具莫过于1967年出现的甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)技术(值得一提的是，该VLBI技术也成功应用于中国嫦娥探月工程的探测器的测定位)。假定在1毫米波长观测，一个长度为1万千米的基线能获得约21微角秒的分辨本领。

　　不过，大家可千万别以为，只要VLBI阵列的分辨率足够高，就一定能成功给黑洞拍照。因为，情况没那么简单。如同观看电视节目必须选对频道一样，对黑洞成像而言，能够在合适的波段进行VLBI观测至关重要。观测黑洞视界的最佳波段在1毫米附近。

　　5. 此次拍照使用的视界望远镜(EHT)是一台什么样的望远镜？

　　为了捕获第一张黑洞图像，全球超过200名科学家达成了EHT这一重大国际合作计划。EHT观测所利用的技术就是毫米波VLBI，目前其工作波段在1.3mm，并且将有望扩展到更短的0.8mm。

　　EHT合作者们在2017年4月份到多个世界上最高、最偏僻的射电天文台，以一种爱因斯坦永远也不会想到的方式去检验广义相对论。参与此次观测的包括位于世界6个地点的8个台站(Atacama Pathfinder Experiment, APEX; Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array, ALMA; IRAM 30-meter Telescope; South Pole Telescope, SPT; James Clark Maxwell Telescope, JCMT; Large Millimeter Telescope, LMT; Submillimter Array, SMA; Submillimeter Telescope, SMT)。其中，JCMT目前由东亚天文台负责运营，是中国大陆及台湾地区、韩国以及日本的共同合作项目。

　　2017年4月份参加EHT观测的8个台站，实线连接的为观测M87的7个台站，虚线连接的为观测一个校准源(3C279)的台站。图片来源：“First M87 Event Horizon Telescope Results I: The Shadow of the Supermassive Black Hole”。

　　6. 给黑洞拍照，难在哪里？

　　一是要选择合适的拍照对象——近邻的超大质量黑洞是完美的黑洞成像候选体；二是要共同合作组成一个超级大望远镜——视界望远镜(EHT)：三是必须在合适的观测波段——毫米波；四是面对VLBI所记录的庞大数据量，进行复杂的数据后期处理和分析，获取最终的黑洞图像。据介绍，2017年4月份的EHT观测中每个台站的数据率达到惊人的32Gbit/s， 8个台站在5天观测期间共记录约3500TB数据。天文学家打比方说，这么多数据如果是电影的话，至少要几百年才能看完。