中新网上海5月13日电 题:黑洞能拍彩照吗？揭开人类第二张黑洞照片
中新网记者 郑莹莹
北京时间5月12日下午21点左右，世界各地的天文学家联合宣布了人类拍摄的第二张黑洞照片——位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)第一张照片。
第二张黑洞照片:依然像甜甜圈
一般而言，人们是无法看到黑洞的，因为它吞噬了所有的光(电磁波)。但如果在黑洞周围打上光(“光”指：周围气体发出的辐射)，就可以看到黑洞的阴影。阴影的大小直接正比于黑洞的质量。
大约三年前，2019年4月，事件视野望远镜(Event Horizon Telescope，EHT)合作组织发布了人类第一张黑洞照片——距离地球5500万光年M87中央黑洞(M87*)的照片。
银河系中心的超大质量黑洞照片是人类拥有的第二张黑洞照片。为了拍摄这张照片，研究小组创建了一个由8个射电望远镜组成的虚拟望远镜，分布在世界六个地方。
从外观上看，第二张黑洞照片类似于第一张黑洞照片，仍然像橙红色的甜甜圈。
中国科学院上海天文台副研究员江武解释说，根据爱因斯坦广义相对论的预测，黑洞周围发射的气体光受到黑洞强引力的弯曲。最后，所有能到达观测设备的光都会呈现出一个明亮的环形结构，中心是一个黑暗区域。因此，从外观上看，它就像一个甜甜圈。
左:2019年4月发布的人类第一张黑洞照片；右:2019年5月发布的第二张黑洞照片。张月原图来自EHT合作组织 摄为什么第二个甜甜圈比第一个更模糊？
细心的读者可能会发现，这两张黑洞的照片看起来是一样的，但实际上很糟糕。例如，不同的亮度代表辐射强度。
此外，第二个甜甜圈比第一个甜甜圈更模糊，尽管需要更长的时间(第一张黑洞照片发布三年后才发布)。
事实上，银河系中心的黑洞靠近地球。江悟解释说，这种情况发生的原因是地球和银河系中心之间有大量的气体和灰尘。这部分气体和灰尘会对银河系中心的电磁波辐射产生散射效应。简言之，它可能会对银河系中心的图像产生模糊和放大的效果，因此我们需要在更短的毫米波中成像。
银河系中心黑洞成像的另一个更大挑战是银河系中心黑洞的快速变化。这就像摄影师可以很容易地捕捉静物，但如果他们拍摄快速移动的物体，这将测试摄影师的技能。
来自斯图尔德天文台、亚利桑那大学天文系和数据科学研究所EHT科学家Chi-kwan Chan说明：气体绕转M87*一周需要几天到数周时间；但对于相对小很多的Sgr A*气体可以在几分钟内绕过一周。这意味着在EHT在观察后者时，超大质量黑洞周围旋转气体的亮度和图案随时迅速变化。这有点像给一只追逐尾巴的狗拍一张清晰的照片。
银河系有多少个黑洞？
这次拍摄的黑洞是银河系中心的一个超大质量的黑洞。中国科学院上海天文台研究员路如森说，银河系实际上有很多恒星黑洞，但只有一个超大质量的黑洞，质量是太阳质量的数百万倍。
黑洞的阴影和周围的新月光环都很小。在摄影设备能力有限的情况下，天文学家无疑希望找到一个角直径足够大的黑洞作为对象。
银河系中心的黑洞和M87中央黑洞是事件视野望远镜(EHT)2017年观测期间，合作组织发现了两个超大质量黑洞。
两个黑洞甜甜圈一样大吗？
从两张黑洞的照片来看，大小非常相似。事实上，人类的第一张黑洞照片来自距离地球5500万光年的遥远星系M87；第二张黑洞照片来自银河系中心，距离地球约2.7万光年。距离这么远，为什么黑洞甜甜圈看起来差不多大？
事实上，这也与黑洞的大小有关。第一张照片的黑洞质量是太阳质量的65亿倍，第二张照片的黑洞质量约为太阳质量的430万倍。
中国科学院上海天文台台长沈志强解释说，大天体离地球很远，小天体离我们很近。例如，当我们看到满月时，它的大小与太阳相似。事实上，它们的大小大约是400倍，而地球大约是400倍。
下一步是给黑洞拍电影
事件视觉望远镜(EHT)它是一个国际合作项目，旨在直接观察星系中心超大质量黑洞在事件视觉尺度上的结构，吸引全球科学家参与。在第二张黑洞照片中，中国大陆科学院上海天文台牵头组织了来自7个单位的17名科研人员参与合作。
EHT的科研目标不仅在于证明黑洞的存在，更要了解更多黑洞相关的物理性质。作为EHT沈志强介绍了中国国内合作协调员，EHT计划拍一部银河系中心黑洞的电影，现在我们只是‘拍’到静止的画面，希望以后能长期持续‘拍’。上海天文台正在规划建设中国的亚毫米波VLBI(VLBI：为了参与对长基线干涉测量)望远镜Sgr A*24小时连续接力观测。
能给黑洞拍彩色照片吗？
目前两张黑洞的照片都是一色的，单色的。那么黑洞有办法超越熊猫，拍彩色照片吗？
对此，南京大学教授李志远表示，原则上给黑洞拍彩色照片是可行的，但技术上还是有限制的。由于不同波段的分辨率可能会有很大差异，毫米波和亚毫米波已经被证明是最能提供高分辨率细节的波段。现有仪器无法将拍摄推广到其他波段。
虽然彩照短期内没有希望，但双色可能。李志远介绍，(EHT)也在计划推动更多波段的“拍摄”，比如推进更高频率波段的观测。
更多的迷你甜甜圈
事件视觉望远镜(EHT)2018年析2018年和2021年的观测数据，整理2022年的新观测数据。
未来，Sgr A*和M87*仍是EHT最重要的科学目标是着时间的推移而改变最重要的科学目标，希望获得更清晰的图像。
EHT望远镜还针对其他目标源，制作更多的甜甜圈。因为其他甜甜圈更迷你，需要更高的角分辨率和空间望远镜来实现这个目标。(结束)
