@ 2016.06.10 , 11:30

物理学家将利用新算法获得第一张黑洞直观照

如果你在网上搜索黑洞的照片,那么你将会徜徉在一片美丽且令人震撼的照片海洋中。但悲哀的是,这些图片不过是我们对自然黑洞的最佳假设,因为就连光都无法穿过黑洞。另外,黑洞距离地球非常远,因此我们几乎看不到它们。

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幸运的是,物理学家不会因为缺乏光子这种事就放弃。来自MIT和和佛大学的团队已研发出一种新算法,能够帮助他们生成第一张黑洞的真实照片。

研究的主要作者Katie Bouman是MIT的研究生,他表示:“黑洞距离我们非常远,它也非常紧密。在银河系中心给黑洞拍照无异于给月球上的葡萄柚拍照。为了给这么小的东西拍照,意味着我们需要一台直径一万公里的望远镜,这不现实,因为地球的直径都不足1.3万公里。”

我们没办法造出比地球还大的望远镜,现在是B计划大显身手的时候了。

B计划是一种算法,它能够将全球射电望远镜的数据连接在一起,创造出黑洞的整体图像,这一计划也被称作事件视界望远镜。

那么为何选择射电望远镜呢?我们都知道黑洞不会像行星和小行星那样发出可见光,但我们可以利用无线电波信号大致了解黑洞的模样,采用这些信号的另外一个好处在于它不会被太空尘埃干扰。

Bouman说:“无线电波长有不少优点,就像无线电射频可以穿墙而过一样,它们也会穿过银河系宇宙尘。我们永远没办法通过可见波波长看到银河系中心,因为银河系中布满了太空尘埃。”

射电望远镜的缺点在于它们的波长太长,因此它们需要巨大的碟形天线。正如Larry Hardesty解释的那样:

“世界上最大的射电望远镜单个碟形天线,直径为304米,但它生成的月球图像比普通光学望远镜模糊得多。”

比起打造地球大小的望远镜看黑洞,我们可以将地球本身变成巨大的射电望远镜碟形天线,尽可能多地将射电望远镜连接在一起,接着利用一些数学来弥补知沟。

Bouman及其团队到目前为止已经成功说服6个天文台加入事件视界望远镜计划,他们希望能说服更多天文台加入其中。

该计划将观测人马座A那里的黑洞,并尽可能捕捉“噪音”。Bouman及其团队利用他们收集到的数据,将开始构建第一幅黑洞直观图。

与此同时,Bouman的新算法CHIRP(利用先前的补丁重建连续高分辨率图像)将被用来分析望远镜之间共享的数据,提前预测望远镜无法接近的地方。

该团队有望于6月27日在拉斯维加斯的计算机视觉和图像识别大会上呈现他们的计划。届时,其他研究人员将有机会一同研究。如果他们的假设正确,那么我们可能会在明年某个时候看到黑洞的直观图。

真令人迫不及待。

本文译自 Sciencealert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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