世界的第一批黑洞的彩色图像在它們的路上

By Brian Koberlein published yesterday

Black Holes

事件地平綫望远镜的天文学家已經开发了一种在多个频率上观測射电天空的新方法，它意味着我们將能夠很快來捕捉超大质量黑洞的彩色图像。

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在多个频率下看到的 M87 超大质量黑洞的仿真图像。(Image credit: EHT, D. Pesce, A. Chael, CC BY 4.0)

事件地平綫望远镜的天文学家已經开发了一种在多个频率上观測射电天空的新方法，它意味着我们將能夠很快來捕捉超大质量黑洞的彩色图像。

颜色是一个非常有趣的话题。在物理学中，我们能说光的颜色被它的频率或波长决定。波长越长或频率越低，光就越朝向光谱的红色端。朝向蓝色端移动，波长变得更短，频率更高。每个频率或波长都有它自己的独特的颜色。

当然，我们不这種方式看。我们的眼睛用我們视网膜中的三种不同类型的锥状体看颜色，對红、绿、蓝光频率敏感。然后，我们的思維用这些数据來创建一幅彩色图像。数码相机的工作原理类似。它们有捕捉红、绿、蓝光的传感器。。然后你的电脑屏幕会用红绿蓝像素哄騙我们的大脑看成一幅彩色图像。

虽然我们不能看射电光，但射电望远镜能看被稱爲频带的颜色。一個探测器能捕捉一个狭窄的频率范围被稱爲频段，这与光学探测器捕捉來颜色的方式类似。通过观测不同频段的射电天空，天文学家能創造一幅 “彩色 ”图像。

但这不是没有它的问题。大多数射电望远镜一次只能观测一个波段。因此，天文学家不得不在不同波段多次观测一个天体來創造一幅彩色图像。对于许多天体，这是完美的精細的，但对快速变化的或有一個小表觀尺寸的天体，这不起作用。图像能如此之快变化以至于你不能一起分层图像。想象如果您的手机相机只用十分之一秒來捕捉一幅图像的每种颜色。对于一個风景照或自拍照这將很好，但对一個动作拍摄不同的图像就不會對齊。

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这就是这种新方法進來的地方。研究小组使用了一种被称为频率相位转移（FPT）的方法来克服射电光的大气扭曲。通过观测 3 毫米波长的射电天空，研究小组能跟踪大气層如何扭曲光。这与光学望远镜用激光來跟踪大气層变化的方式类似。研究小组展示了他们如何能同时用 3 毫米和 1 毫米波长观测天空并用此来校正和锐化 1 由毫米波长采集的图像。通过以这种方法校正大气失真，射电天文学家可以在不同的射电波段捕捉连续图像，然后校正所有图來創造一幅高分辨率的彩色图像。

这种方法仍处于它的早期阶段，最新的研究只是该技术的一次演示。但它证明这种方法能起作用。因此，未来的项目比如下一代事件地平綫望遠鏡（ngEHT）和黑洞探测器（BHEX）将能够建立在这种方法之上。这意味着我们将能來看生動的黑洞和彩色的。

本文原文original version发表于Universe Today

https://www.livescience.com/space/black-holes/worlds-first-color-images-of-black-holes-are-on-their-way