根據新的演算法,我們很快就能看到黑洞實際的樣貌

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MIT和哈佛的物理學家發展了一種新的演算法「CHIRP」可以對無線聲波探測器無法截取到的黑洞訊息做出推估值。這項研究計劃讓物理學家可以更靠近的看清楚黑洞的真實面貌。

沒有辦法取得照片

在Google圖片上搜尋「黑洞」,就可以從網頁頁面上看到許多讓人讚嘆連連的壯觀圖片。雖然這些圖片只是一般像素的圖,還是可以讓我們一窺這些宇宙天體的壯麗外觀。

可惜的是,這些圖真的就只是「畫出來的圖」。

從這些圖中看到的,只是研究人員所猜測的黑洞圖。因為實際上要拍一張黑洞的實際照片,有很大的難度。

注意有一道奇怪的捲曲光線在黑洞的邊緣,這是因為重力所造成的透鏡現象。

這項計劃的主要研究員,MIT的研究生Katie Bouman解釋說:黑洞的密度非常高,而且離我們很遠。她補充說到,想要在銀河的中心拍一張黑洞的照片,就好像要拍下一顆「長在月亮上的葡萄」的照片,只不過她們不是用相機,是用無線電波望遠鏡。

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這也就是說,是用一台直徑最大到10,000公里的望遠鏡,地球的直徑也只不過是13,000公里。

這樣聽起來不太可行,對吧?

演算法和無線電波望遠鏡的結合

不過Bouman和她在MIT及哈佛的團隊發現了一個解決方法,就是用數值推估的方式,將從無線電波望遠境取得的數據,相對於地球的位置畫出一張黑洞的照片。這像計劃稱做:「事件視界望遠鏡」計畫

黑洞本身不會放出任何可見光(至少不是直接發光),研究團隊對於黑洞的外觀研究是仰賴無線電波的訊號。

Bouman說:「這就好像無線電波的頻率可以穿透牆壁,也可以穿透星系塵埃。我們無法用可見光的方式看到銀河系內部的狀況,因為裡面有太多我們不知道的物質。」

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一張恆星質量黑洞正吸入一顆伴星的照片,照片來源:MIT News

 MIT的Larry Hardesty解釋說:無線電波望遠鏡還要有很大的無線電波接收器。Bouman和她的團隊為了要克服這個問題,決定把地球天線轉向面對地球這段,這樣可以收到更多的無線電波望遠鏡訊息。這種方法可以用來讓周遭的干擾變小。目前有6個天文台已經跟事件視界望遠鏡計畫簽約。

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這項計劃裡所有的望遠鏡在照射到銀河系中間的黑洞時,數據都是0。( 一個400萬太陽質量的巨大黑洞稱為人馬座A*( Sagittarius A*))。從望遠鏡收集到的數據會用補丁演算法或是CHIRP建構出連續式高解析圖像。CHIRP也可以用來把望遠鏡偵測不到的部份用數據填補以來。

MIT和哈佛團隊計劃要將他們的研究在6月27時於拉斯維加斯的一場視覺計算和模式辨識大會上發表。

假如他們的研究有可行性的話,黑洞的照片可能很快就會出現了!

來源:Futurism