沈志强说:“由于黑洞事件视界的大小与其质量成正比,这也意味着质量越大,其事件视界越大。我们选定的这两个黑洞质量都超级大,它们的事件视界在地球上看起来也是最大的,可以说是目前最优的成像候选体。”
尽管如此被选择的两个黑洞已是最优成像候选体,但要清晰为它拍照,难度还是极其大。
Sgr A*黑洞的质量大约相当于400万个太阳,所对应的视界面尺寸约为2400万公里,相当于17个太阳的大小。然而,地球与Sgr A*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥。
沈志强说:“这就意味着,它巨大的视界面在我们看来,大概只有针尖那么小,就像我们站在地球上去观看一枚放在月球表面的橙子。”
M87中心黑洞的质量更为巨大,达到了60亿个太阳质量。
尽管M87中心黑洞与地球的距离要比Sgr A*与地球之间的距离更远,但因质量庞大,所以它的事件视界对科学家们而言,可能跟Sgr A*大小差不多,甚至还要稍微大那么一点儿。
调试相机
要想看清楚两个黑洞事件视界的细节,事件视界望远镜的空间分辨率要达到足够高才行。
要多高呢?
路如森说:“比哈勃望远镜的分辨率高出1000倍以上。”
但也别以为,只要虚拟望远镜阵列的分辨率足够高,就一定能成功给黑洞拍照。
实际情况并没那么简单!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观测至关重要。
此前的一系列研究表明,观测黑洞事件视界“阴影”的最佳波段是约为1毫米。
路如森说:“因为气体在这个波段的辐射最明亮,而且射电波也可以不被阻挡地从银河系中心传播到地球。”
在这种情况下,望远镜的分辨率取决于望远镜之间的距离,而非单个望远镜口径的大小。
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