天文学家准备新的演算法为拍摄有史以来第一张黑洞的照片

画家印象中的黑洞

一件关于黑洞有趣的事，是我们从未实际看过黑洞。事实上，黑洞存在的唯一直接证据，来自于去年发现的重力波，以两个合并中的黑洞的形式。

但由于一项名为事件视界望远镜(Event Horizon Telescope EHT)的国际合作，天文学家现在正准备为座落于银河系中心的人马座A*(Sagittarius A*)，制作一张黑洞图片。这项合作将使用围绕于地球的九个无线电望远镜，来创造出一个涵盖更为宽阔的地区的虚拟望远镜，称为干涉度量学(interferometry)。

然而，为了要执行这项任务，需要有点技巧，而这是MIT小组加入的地方。他们发展出一套演算法(描述于论文中)，使用太空的其他图片来创造出结合观察数据的交织图案。这套演算法称为贴片优先使用的连续高解析度图像重建(Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors，CHIRP)。其结果是它应该让我们直接画出黑洞。

没有参与论文的以色列理工学院(Israel’s Technion)电机工程教授Yo艾薇 Schechner对MIT新闻说：“假设你要一颗棒球的高解析度影片，弹道轨迹的本质是关于球轨迹的优先具备知识。大体上，优先具备知识限制了对未知事物的追求，因此，使用稀疏的补获数据，能够妥善地确定球在时空中确切的状态。”

我们需要这么大的一个望远镜的原因之一，是黑洞位于非常遥远的地方而且非常小。举例来说，人马座A* 仅仅是太阳直径的17倍，但距离是2万5千光年。

领导演算法发展的MIT大学毕业生Katie Bouman对MIT新闻说：“对银河系中心的黑洞拍照，等同于对月亮上的葡萄柚拍照，但是是用无线电望远镜。要照出这么小的东西，意味着我们需要直径为一万公里的望远镜。这不切实际，因为地球的直径甚至不到1万3千公里。”

使用围绕于地球的望远镜，将让EHT计划的天文学家达成这样的解析度。而且在拼凑所有的观察，来使得这项有企图的努力变为可能，新的CHIRP演算法将是不可或缺的。

还没有一个2017年明确的日期，我们能期待第一张黑洞图片。但对于它何时能开始操作的每一个理由，都是令人兴奋的。