事件視界望遠(yuǎn)鏡并不是一個(gè)傳統(tǒng)觀念的觀測(cè)平臺(tái)，而是由位于美國(guó)、墨西哥、智利、法國(guó)、格陵蘭島和南極洲的天線組成觀測(cè)陣列，它將對(duì)銀河系中央的人馬座A *黑洞進(jìn)行觀測(cè)，捕捉黑洞周圍環(huán)境的清晰圖像
日前，在德國(guó)馬普射電天文研究所（MPIfR）天文學(xué)家的努力下，這一望遠(yuǎn)鏡的尺度再度擴(kuò)大，延伸到了地球的底部——南極。 2014年十二月，各國(guó)天文學(xué)家奔赴南半球：MPIfR的艾倫·羅伊帶領(lǐng)德國(guó)、智利和韓國(guó)的天文學(xué)家前往阿塔卡瑪；亞利桑那大學(xué)的丹·馬龍帶領(lǐng)智利和美國(guó)的科學(xué)家，飛往南極安排建設(shè)史上最大的虛擬望遠(yuǎn)鏡：事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）。
建造緣由
觀測(cè)銀河系的中心十分困難。銀河系的中心和我們之間隔著大量的塵埃和氣體，只有很少一部分光能從那里到達(dá)地球。我們可以通過(guò)采集X射線、紅外線以及無(wú)線電來(lái)透過(guò)塵埃和氣體窺視銀河系中心。即使如此，分辨包含銀心黑洞的那一小片宇宙，看清黑洞的影子還是太難了.
要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們可以通過(guò)協(xié)調(diào)世界各地現(xiàn)存的射電望遠(yuǎn)鏡來(lái)模擬一臺(tái)地球大小的望遠(yuǎn)鏡.
這正是EHT的基本原理。2007年，一個(gè)三個(gè)站點(diǎn)版的EHT觀測(cè)到了銀河系中央的黑洞——人馬座A，科學(xué)家們以前所未有的精度檢測(cè)到了一些東西（更合適的術(shù)語(yǔ)是“結(jié)構(gòu)”）,就其尺度來(lái)看，是通常被認(rèn)為能在黑洞視界附近觀察到的，該結(jié)果意義重大，因?yàn)檫@是人類目前對(duì)黑洞這個(gè)“圣地”最詳細(xì)的觀測(cè)。人們當(dāng)前的目標(biāo)是將EHT變得更加強(qiáng)大，從而能夠拍攝到黑洞的照片。.
建造過(guò)程
通過(guò)聯(lián)合地球上各個(gè)望遠(yuǎn)鏡，EHT將拍攝到第一張黑洞細(xì)節(jié)的照片。丹·馬龍說(shuō)：“建造EHT的目的是驗(yàn)證阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，了解黑洞如何吞噬物體和噴射噴流，以及證明黑洞的邊緣，即黑洞的視界的存在。”
2015年1月13日，阿塔卡瑪探險(xiǎn)者實(shí)驗(yàn)（APEX）與阿塔卡瑪大型毫米波天線陣（ALMA）成功聯(lián)合觀測(cè)，組成一個(gè)2.08公里的虛擬望遠(yuǎn)鏡，如今與7000公里外的南極望遠(yuǎn)鏡（SPT）進(jìn)行了連接。這是最新加入全球望遠(yuǎn)鏡陣列的設(shè)備，它們通過(guò)甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)（VLBI）連接在一起。更大的望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)行更敏銳的觀測(cè)，而干涉可以讓多個(gè)相距遙遠(yuǎn)額望遠(yuǎn)鏡像一個(gè)望遠(yuǎn)鏡一樣工作，并且其尺度與望遠(yuǎn)鏡之間的距離——也被稱為“基線”——一樣大。使用VLBI，可以通過(guò)盡可能增大望遠(yuǎn)鏡的間隔而得到更清晰的觀測(cè)結(jié)果。
艾倫·羅伊說(shuō)：“為了完成這項(xiàng)工作，我們不得不把這樣尖端的技術(shù)放在地球上最偏遠(yuǎn)的一些地方。從夏威夷到歐洲，從北美到智利和南極洲，讓越來(lái)越多的望遠(yuǎn)鏡為我們提供更高質(zhì)量和清晰度的圖像，這對(duì)我們的后勤提出了挑戰(zhàn)。”
應(yīng)用范圍
銀心的黑洞被稱為人馬座A*。盡管其質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的400萬(wàn)倍，在天文學(xué)家的眼中卻顯得十分渺小。它的大小與水星軌道的大小相似，距離地球約26000光年，要研究其事件視界，相當(dāng)于站在紐約辨認(rèn)遠(yuǎn)在德國(guó)的一枚分幣上的日期。
借助其比哈勃空間望遠(yuǎn)鏡高1000倍的分辨率，EHT可以觀測(cè)到最后進(jìn)入黑洞事件視界的旋流。如果廣義相對(duì)論是正確的，沒(méi)有光線能逃脫其強(qiáng)大的引力，黑洞本身是不可見(jiàn)的。但是，它仍然可以被當(dāng)做是背景上的一個(gè)黑色輪廓。
黑洞最先被阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論所預(yù)測(cè)，數(shù)十年的天文觀測(cè)結(jié)果也證實(shí)了黑洞的存在。絕大多數(shù)星系中心都存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，而較小的黑洞則處于垂死的恒星群中。銀河系中已知有約25個(gè)5-10倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，但是沒(méi)有一個(gè)能夠被直接觀測(cè)。
聯(lián)合望遠(yuǎn)鏡最先指向了兩個(gè)已知的黑洞——一個(gè)是銀河系的人馬座A*，另一個(gè)位于1000萬(wàn)光年以外的半人馬A星系中。這項(xiàng)觀測(cè)中，智利的APEX望遠(yuǎn)鏡與相距7000公里的南極SPT進(jìn)行了連接，其分辨率比以往所有對(duì)南半球天空的觀測(cè)都要高。
SPT的加入增強(qiáng)了EHT的實(shí)力。幾個(gè)新望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)準(zhǔn)備在明年加入EHT，這意味著未來(lái)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，望遠(yuǎn)鏡的數(shù)目和地理距離都將是前所未有的。MPIfR的APEX、西班牙的IRAM望遠(yuǎn)鏡以及法國(guó)的布爾高原望遠(yuǎn)鏡也加入到了這項(xiàng)項(xiàng)目中來(lái)，它們的觀測(cè)波長(zhǎng)均為1.3mm的短波。
觀測(cè)記錄
北京時(shí)間2021年3月24日晚10點(diǎn)，曾成功捕獲人類有史以來(lái)首張黑洞照片的事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組織，又為揭秘M87星系超大質(zhì)量黑洞提供了一個(gè)嶄新視角：它在偏振光下的影像。這次，EHT拍攝到了黑洞陰影周圍的高分辨率偏振圖像。
北京時(shí)間2022年5月12日晚9時(shí)許，包括中國(guó)在內(nèi)的全球多地天文學(xué)家同步公布了這個(gè)超大質(zhì)量黑洞—人馬座 A* （Sgr A*）的照片。相關(guān)研究成果以特刊形式發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。
參考資料 >
這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡有地球那么大 科學(xué)家它來(lái)看黑洞.騰訊太空.2015-04-25
高清版黑洞照片公開(kāi)，這次你看清了嗎？.今日頭條.2021-03-24
銀河系中心黑洞的首張照片面世.中國(guó)軍網(wǎng).2022-05-13