没有电影中的那么“好看”，因为像素太低……

电影《星际穿越》中的“卡冈图雅”黑洞有着深不见底的黑色中心与立体清晰的气体圆环，此次发布的照片里的M87却是一张高糊照片。

和光学照片的清晰度问题一样，根源在于分辨率。

根据天文学家所了解的知识，要想提高望远镜的分辨率，我们可以做两方面的努力：一是降低观测频段光子的波长（等价于增强能量），二是增加望远镜的有效口径。这一次，通过VLBI技术对全球8个不同地方的望远镜进行联网，我们得到了一个口径达1万公里的望远镜，在VLBI技术相对成熟的射电波段之内，科学家们选择了能量最高的区域——毫米和亚毫米波段。

值得注意的是，此处的有效口径，其实取决于望远镜网络当中相距最远的两个望远镜之间的距离。2017年有8个亚毫米波望远镜加入了观测，2018年北极圈之内格陵兰岛的亚毫米波望远镜也加入其中，基线长度进一步增加，也进一步改善了望远镜的分辨率。

然而，尽管我们现在的亚毫米望远镜基线已经达到了1万公里，但空间分辨率刚达到黑洞视界面的尺寸，所以在科学家们观测的有限区域内，就相当于只有有限的几个像素。在《星际穿越》电影当中，天文学家基普·索恩设想的黑洞形象——包括吸积盘的许多具体细节——都通过技术手段呈现了出来，然而在真实的情况下，我们在照片中只能看到吸积盘上的几个亮斑而已。

随之而来的一个问题是，既然我们可以将两个望远镜放置得很远从而实现更高的分辨率，那么我们能否只用两个望远镜来完成黑洞照片呢？

很遗憾，不行。观测要求的不仅仅是分辨率，还有灵敏度——高分辨率可以让我们看到更多的细节，而高灵敏度则能够让我们看到更暗的天体。

在视界面望远镜的阵列中，位于南极的SPT望远镜在增加基线长度或者说再提高望远镜的分辨率方面起到了非常大的作用，而位于智利的ALMA望远镜阵列对于提高灵敏度非常重要——望远镜真实的有效面积越大，灵敏度也就越高，ALMA望远镜阵列将视界面望远镜的灵敏度提高了10倍以上，这也就意味着我们能够探测到更弱的天体。

如果未来将更多望远镜加入到这个阵列，我们就能探测到更弱的辐射区域，看到更多的细节，得到一张更加清晰的黑洞照片。

作者：黑洞来客 苟利军 @Flyingspace 黄月

来源：知乎 www.zhihu.com

作者：中国科普博览

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延伸阅读：
人类拍摄到的首张黑洞照片，和之前科幻电影中的黑洞有何相似和不同？
如果真的掉进黑洞，过程和看到的景象是《星际穿越》中所演的这样吗？