【黑洞照片】拍攝2個黑洞僅1張照片問世　中國科學家揭露原因

全球多地周三（10日）晚間聯合發布了人類首張黑洞照片，照片的主角遠在5400萬光年之外，位於遙遠的M87星系中央，質量約為太陽的65億倍。
不過，此次「事件視界望遠鏡」項目（EHT）中的8個望遠鏡2017年4月選定了2個觀測目標，其中一個離地球僅2.6萬光年的黑洞，正是處於銀河系中心，但今次卻未公布該黑洞的照片。
參與EHT項目理論組工作的中國科學院上海天文台副台長袁峰透露，在拍攝銀河系中心的黑洞時遇到諸多技術困難，反而較位於遙遠星系的黑洞更難成像。

銀河系黑洞成像更難

袁峰指出，給銀河系中心的黑洞「沖洗照片」存在更多技術上的困難。正因地球在銀河系內，觀測銀河系中心的黑洞需要透過許多恆星、塵埃和氣體，造成較強的康普頓散射效應，成像更難。

康普頓散射（Compton scattering）效應，是指當X射線或伽瑪射線的光子與物質相互作用，因失去能量而導致波長變長的現象。

他指出，黑洞照片的分辨率主要與兩個因素相關——望遠鏡的口徑愈大，觀測的波長愈短，照片就愈清晰。就望遠鏡口徑方面，科學家們今次運用甚長基線干涉測量（VLBI）技術，將8台望遠鏡組成了一台口徑等同於地球直徑的巨大望遠鏡網絡。至於觀測的波長方面，M87星系中央的黑洞較銀河系中央的黑洞的觀測波長較短，因此更容易成像。

照片上紅光是經後期處理

對於今次問世的照片，袁峰就指出，科學家選擇收集黑洞周圍波長為1.3毫米的光線，這種光波長比可見光要長，本身並不存在顏色的區分，科學家們只能感應到信號的強弱，照片中的紅色是後期處理的效果。

袁峰說，選擇觀測波長為1.3毫米的光線，是因為黑洞吸積氣體的輻射在這個波段較強，而這個波段在射電波中屬於波長較短的。至於為何不觀測波長更短的紅外線、甚至可見光呢？他解釋道，在這些波段，干涉技術還沒有那麼成熟，無法實現給黑洞拍照的目的，1.3毫米的波長正處在一個技術的平衡點上。

他介紹，這些光是由黑洞吸積盤上的同步輻射產生的。氣體到了吸積盤附近，溫度變得非常高，粒子的運動速度達到了顯著接近光速的相對論速度，這樣的粒子在吸積盤的磁場中會發出同步輻射。

（澎湃新聞）