为什么黑洞照片如此重要?为什么照片是模糊的?

黑洞照片本身并不重要,那只是一个公众友好的观测成果。尽管直到昨天事件视界仅仅是一个假设,但现在我们有了证据。

重要的是5PB的数据整合,但我会尝试来解释这张照片。

你有没有想过为什么我们不用哈勃望远镜拍月球表面吗?毕竟,哈勃望远镜拍出来的照片就像这样:

当然,它能拍到更近距离的照片,对吧?

好吧,其实并不能。这些系统被他们的天线和镜头的尺寸所限制。哈勃望远镜的分辨率太小了,以至于它不能拍到任何在月球表面上或者其他类似的地方上的那么小的东西。

那么,为什么上边这张照片看上去那么有细节呢?

上边这张照片是潟湖星云(Lagoon Nebula),它距离我们5000光年,它有110*50光年那么大的范围。照片里的这个区域一点细节都没有。它大到荒唐的地步,在那里单一的一个小星云都比我们的整个太阳系还要大,并且大了十多倍。所谓的“细节”只不过是它尺寸的副产品罢了。

想要看到更多细节,你需要更大的天线和镜头(我们先不去想为什么,因为太复杂了),越大越好。

好,现在我们回到M87星系的黑洞。

我们刚刚拍到的黑洞的照片距离我们5500万光年,比潟湖星云距离我们远了一万倍。同时,他的直径却只有0.011光年。

想要拍到这么小还这么远的东西,我们需要我们能造出来的最大的望远镜。所以,事件视界把整个地球变成了望远镜。

当你把两个望远镜放在地球的两边,然后让他们共同工作,你就会得到地球那么大的“镜头”。望远镜越多越好。它们共同工作,观测同一个点,然后记录下全部数据。然后一些极其聪明的人写出了极其强大的程序去运行处理数据并把它们拼凑到一起。

更不用提从我们到M87星系并不是直线,中间有许多其他星球和星系相阻隔。我们可以“看穿他们”。每个星云都有引力透镜,它们背后的光都会弯曲并且形成一个图像扭曲的圆环。

我们可以把望远镜瞄准那个圆环并记录“扭曲”的数据。然后用另一些十分聪明的人写的程序把“扭曲”的数据变“平坦”,我们就看到了星系的背后。为了看到M87星系,他们大概要做好几次数据运算(扭曲扭曲再扭曲)。

这些就是拍一张M87星系中心的黑洞所要付出的。一个星球大小的望远镜。

想象一下你用手机去拍在地球另一端的一只蚂蚁,你需要通过拍一个经过无数次反射的镜子,绕了地球一圈的镜子。然后人们看到了你拍的照片,说,“太模糊了!”

当人们抱怨那张模糊的照片时,我想起了那些抱怨ISS的直播音质的人们。他们一点都不了解这是多么巨大的挑战。

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