你们很多人可能都已经知道，4月10号，我们将看到一张来自于事件视界望远镜（EHT）的所谓的“黑洞的第一张照片”。我不是观测天体的物理学家，所以我的问题是：他们是如何拍摄这张无线电图像的，它是否与质量更好的旧式射电望远镜一样，还是这张照片背后是否含有新技术？此外，在现有的天体物理学课程中，我看到一些视频，其中一些恒星围绕教授说的SgrA*运行。这不就是黑洞的照片吗？还是我们希望看到不同的东西吗？最后，这些发现，是会对黑洞的研究产生影响，还是只是对我们已知的有更好的认识而已？

上述图片由电脑合成的黑洞外观图片，本文都是

事件视界望远镜是一项全球多个天文观测站的联合合作项目，主要是协调观测射手座A*周围的环境。这些观测结果将回答一些关于长期以来引起我们兴趣的黑洞的实际问题，例如：

1. 正如广义相对论所预测那样，黑洞具有明确的尺寸。

2.事件视界望远镜表明（黑洞的边界）是圆形的（如预测的那样），或者相反地，是椭圆形的（拉伸型的）。

3.无线电广播的范围将比你想象的更广。

4.它将会和预期的行为有一些别的偏差。

EHT的主要目标是将整个地球转换成一个大型射电望远镜天线（相当于地球直径大小的射电望远镜）。无线电波观测有很多优点，无线电波可以穿过墙壁时，同样也可以穿过银河尘埃。而我们是不可能在可见光波段看到我们银河系的中心的，因为在这两者之间有太多的物质了。

但是由于银河系中心的无线电波信号非常弱，所以需要很大的天线。世界上最大的单天线射电望远镜直径约为500米，但它所产生的月球图像将比我们通过小型光学望远镜所看到的图像更加模糊。黑洞非常遥远，而且非常致密，所以拍一张银河系中心黑洞的照片就相当于在月球上拍一枚硬币的照片，而且还要用射电望远镜。

EHT（蓝绿线）与GMVA（黄线）之望远镜阵列分布。其中ALMA和IRAM同时属于两个阵营

给这么小的东西拍照意味着我们需要一个相当大的望远镜，直径大约10000公里，这是不切实际的，因为地球的直径才刚刚超过13000公里直径。而一个解决方法被EHT正式通过，就是通过协调位于彼此很远的地方的射电望远镜进行的测量。但即使是现有望远镜的两倍，当它们接近作为1万公里的天线功能时，也会在数据上留下巨大的缺口。

位于智利阿塔卡马沙漠的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）

正常情况下，一个射电信号将会在稍微不同的时间到达任何两个望远镜。想要从这些信号中提取视觉信息，考虑到这种差异是很重要的，但是地球的大气同样可以减慢无线电波，增大到达时间的差距，破坏在基于干扰量度法的图像上的计算。然后，科学家们采用了一种巧妙的代数方法来解决这个问题：如果你把三个望远镜的测量值相乘，大气噪声引起的额外延迟就可以相互抵消。这意味着每一次新的测量需要三个望远镜的数据，而不仅仅是两个，这样一来可以通过精度的提高来弥补信息的损失。

黑洞摄影

我最近读到了一篇报道。据报道，视界望远镜拍到了一张黑洞（射手座A*）的图像并且将于4月10日公之于众。我很好奇这张图像是如何被拍到而这张关于黑洞的图像意味着什么？我唯一能想到的解释是它拍摄位于黑洞周围的星行物，然后星行物的“突然消失”指出了黑洞的出现。能否有人解释黑洞的图像是如何被拍摄的和事件视界望远镜的工作原理这两个问题。

该项目正在使用电波望远镜网络来测量黑洞周围吸积盘中电离物释放出的无线电波，并且通过相对论性喷流中的电离物可以看出它正从旋转轴中被喷射出来。我们既已有射电望远镜，如何拍摄到那么远的黑洞？

为了解决如此遥远的问题，需要将来自地球上许多望远镜的信号结合起来，以获得尽可能大的有效基线。这个黑洞大约有400万个太阳质量，所以它的视界半径是10101010米。距离我们大约8000秒差距（1秒差距等于3.2光年），高度多于1020米。所以它在天空中的角度只有10 - 1010^ - 10弧度。

即使是超大质量的黑洞也不是特别大。而这个位于我们银河系中心的黑洞的半径比我们地球轨道半径小约13倍。相当于去处理一个距离我们约26000光年的小型太阳系。相当不容易！

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