為什麼最新的黑洞實際照片,要“洗片”兩年,才能發佈呢?

貓先生內涵科普


這照片可不是那種拿著相機拍一下然後沖洗出來的照片,這一次的黑洞照片是真的用了黑科技才拍出來的照片,所以才足足花費了兩年的時間。

這次的照片,拍攝的對象是銀河系中心的巨大黑洞人馬座A*【如下圖所示】和M87星系的黑洞,分別距離地球為2.6萬光年和5300萬光年,遙遠的距離讓地球上所有的望遠鏡都表示無能為力。

但是,科學家偏偏表示就是要拍到黑洞的照片——一臺望遠鏡不行就多用幾臺,最後憑藉被稱為“甚長基線干涉”的技術拍到了黑洞的真實相貌。

這個技術說起來倒是不復雜,就是同時讓多臺望遠鏡對著黑洞拍照,由於拍到黑洞的位置不一樣,所以多張照片之間會有微小的差異,憑藉這些微小的差異,科學家可以從中還原出來黑洞原本的樣子。【具體原理如下圖所示】

簡單說,一臺望遠鏡看不清楚的東西,我用幾臺望遠鏡同時看,把看到的圖像一對比就可以呃看到更加精細的景象。

這次拍攝黑洞,一共動用了全球八個天文臺【位置如下圖所示】,通過這個“甚長基線干涉”技術,相當於虛擬出來一個跟地球那麼大的望遠鏡。

當然了,由於真實望遠鏡的口徑還是就那麼一點點,所以就好像我們拍照片遇到比較黑的場景只能夠延長曝光時間一樣,為了讓天文望遠鏡接受更多來自黑洞的無線電信號,所以可不是按一下快門、咔嚓一聲黑洞就拍到了,而是要進行長時間的跟蹤,獲取大量的數據。

事實上,在2017 年 4 月,給黑洞拍照的團隊對黑洞進行了長達 10 天的拍攝,在這十天裡獲得了極為龐大的觀測數據,甚至於大到都無法用網絡發送,只能夠裝到硬盤裡面由人進行人肉傳輸。

而從這八個天文臺獲得的海量數據裡面,如何用剛剛提到的“甚長基線干涉”技術應用到其中,恢復出來黑洞的樣貌出來,那就真的是要靠科學家一點一點嘗試了。

畢竟從理論到現實,中間需要進行大量的試錯,有些時候可能一個參數設定差了一點點就會模糊不清,甚至於獲得的圖像南轅北轍,也許在分析的時候,還要用上超級計算機這樣的大傢伙,普通電腦的計算能力根本就不夠。

最後,這可是全球關注的重大科學事件,相關的科研團隊是非常慎重的。照片“洗”出來之後還要跟之前推測的黑洞的數據進行對比,然後跟全球的同行們先私下裡碰頭分析,這張照片有沒有可能拍錯,是不是符合之前的分析,等等,說不定還要返工重做,所以兩年獲得這樣一張照片,時間不算長。

這下大家知道為什麼一張照片要洗了兩年吧?


SilentTurbine


炒作求關注的。就像相對論從洛倫茲手裡的洛倫茲變換,變成了時光倒流一樣。


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