事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織在2017年4月首次觀測一年后，從2018年4月的黑洞觀測中發(fā)布了M87*的新圖像。2018年的相同新觀測以格陵蘭望遠(yuǎn)鏡的首次參與為特色，揭示了一個(gè)熟悉的外觀明亮的發(fā)射環(huán)，其大小與我們在2017年發(fā)現(xiàn)的新數(shù)據(jù)相同。這個(gè)明亮的質(zhì)量環(huán)圍繞著一個(gè)黑暗的中心陰影，2018年環(huán)最亮的黑洞部分從2017年到現(xiàn)在位于5點(diǎn)鐘的位置相對移動了約30°。致謝:uux.cn/EHT合作組織
（神秘的相同地球uux.cn）據(jù)加州理工學(xué)院（艾米麗·維拉斯科）：大約五年前，一個(gè)遍布全球的外觀天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次向世界展示了黑洞?，F(xiàn)在，新數(shù)據(jù)該團(tuán)隊(duì)通過一張新的質(zhì)量超大質(zhì)量黑洞M87*圖像驗(yàn)證了他們最初的發(fā)現(xiàn)和我們對黑洞的理解。這個(gè)超大質(zhì)量黑洞的黑洞質(zhì)量是我們太陽的65億倍，位于室女座星系團(tuán)中的相同梅西耶87（M87）星系的中心，距離地球5500萬光年。外觀
新圖像和舊圖像一樣，是由視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）捕捉到的，這是一個(gè)遍布全球的射電望遠(yuǎn)鏡陣列。然而，這些新數(shù)據(jù)是在一年后的2018年收集的，并受益于望遠(yuǎn)鏡陣列的增強(qiáng)，特別是格陵蘭島的一架望遠(yuǎn)鏡。
EHT拍攝的M87*原始圖像非常重要，不僅因?yàn)樗砹巳祟惖谝淮螌诙催M(jìn)行成像，還因?yàn)樵撐矬w看起來像它應(yīng)該看起來的樣子。值得注意的是，這張圖像顯示了所謂的黑洞陰影——一個(gè)圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的熾熱物質(zhì)圓盤中心的黑暗區(qū)域。黑洞陰影和你在陽光明媚的日子里走在外面投下的陰影不是同一個(gè)意義上的陰影。相反，黑暗區(qū)域是由黑洞巨大的引力場產(chǎn)生的，引力場如此強(qiáng)大，以至于光無法逃離它。因?yàn)闆]有光離開黑洞，所以它看起來很暗。
此外，強(qiáng)大的引力使通過黑洞附近的光發(fā)生彎曲而不會落入黑洞，實(shí)際上就像透鏡一樣。這被稱為引力透鏡，它產(chǎn)生了一個(gè)光環(huán)，無論從哪個(gè)角度觀察黑洞都可以看到。阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測了這兩種效應(yīng)。因?yàn)镸87*的圖像顯示了這些效應(yīng)，這有力地證明了廣義相對論和我們對黑洞物理學(xué)的理解是正確的。
這張新的M87*圖像是由加州理工學(xué)院的一個(gè)成像團(tuán)隊(duì)做出的重要貢獻(xiàn)，其中包括計(jì)算和數(shù)學(xué)科學(xué)、電氣工程和天文學(xué)助理教授Katherine（Katie）l . Bouman教授；前加州理工學(xué)院博士生Nitika Yadlapalli Yurk博士；現(xiàn)任加州理工學(xué)院計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)科學(xué)博士后研究助理Aviad Levis。
布曼是EHT成像工作組的協(xié)調(diào)員，曾在哈佛大學(xué)史密森天體物理中心擔(dān)任博士后研究員，并在2019年原始圖像發(fā)表時(shí)擔(dān)任EHT成像團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)。在這個(gè)職位上，她幫助開發(fā)了算法，將EHT多個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡收集的大量數(shù)據(jù)整合成一幅完整的圖像。自從加入加州理工學(xué)院，布曼，誰也是羅森博格學(xué)者和遺產(chǎn)醫(yī)學(xué)研究所研究員，繼續(xù)她的工作與EHT。她還共同領(lǐng)導(dǎo)了2022年發(fā)表的銀河系超大質(zhì)量黑洞成像。
Yurk于2020年加入EHT合作組織，并在最新M87*圖像的成像團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮了積極作用。她的主要貢獻(xiàn)包括開發(fā)用于訓(xùn)練和驗(yàn)證成像算法的合成數(shù)據(jù)集。Yurk還編寫了用于探索候選圖像的軟件。她最近獲得了EHT的博士論文獎(jiǎng)，以表彰她在最新M87*圖像的成像和驗(yàn)證方面取得的進(jìn)步。她目前是加州理工學(xué)院為美國國家航空航天局管理的JPL大學(xué)的美國國家航空航天局博士后項(xiàng)目研究員。
用EHT對像M87*這樣的天體成像與用傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡對像土星這樣的行星成像非常不同。EHT觀測到的不是光，而是物體發(fā)出的無線電波，必須通過計(jì)算將這些信息結(jié)合起來形成一幅圖像。
Yurk說:“從這些望遠(yuǎn)鏡中得到的原始數(shù)據(jù)基本上只是電壓值。”“我喜歡把射電望遠(yuǎn)鏡描述為世界上最靈敏的電壓表，它們從天空的不同部分收集電壓非常準(zhǔn)確?！?br>布曼說，將這些電壓值轉(zhuǎn)換成圖像是很棘手的，因?yàn)檠芯咳藛T正在處理的信息是不完整的，而且沒有什么可以與圖像進(jìn)行比較，因?yàn)闆]有人親眼見過M87*。
“當(dāng)我們通過計(jì)算形成圖像時(shí)，我們不想插入我們對黑洞應(yīng)該是什么樣子的預(yù)期，”布曼說?！胺駝t，它可能會把我們引向一個(gè)我們期望的圖像，而不是一個(gè)捕捉現(xiàn)實(shí)的圖像?！?br>為了避免這個(gè)問題，研究人員用所謂的合成數(shù)據(jù)測試了他們的圖像處理算法，這是一套具有簡單幾何形狀的模擬圖像。這些數(shù)據(jù)通過算法生成圖像。如果輸出圖像與輸入圖像一致，他們知道算法工作正常，并且能夠準(zhǔn)確地看到黑洞周圍令人驚訝的結(jié)構(gòu)。
布曼說，由尤爾克共同領(lǐng)導(dǎo)的這一過程涉及探索數(shù)十萬個(gè)參數(shù)，以衡量算法在重建不同圖像結(jié)構(gòu)方面的有效性。研究小組發(fā)現(xiàn)，隨著EHT增加了格陵蘭望遠(yuǎn)鏡，這些方法更有力地恢復(fù)了圖像中的特征。
該過程產(chǎn)生的M87*圖像與第一幅圖像僅略有不同。最明顯的區(qū)別是M87*周圍發(fā)光環(huán)的最亮部分逆時(shí)針移動了約30度。根據(jù)EHT的說法，這種運(yùn)動很可能是黑洞周圍物質(zhì)湍流的結(jié)果。重要的是，環(huán)的大小保持不變，這也是廣義相對論所預(yù)測的。
布曼補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)能夠用新數(shù)據(jù)制作另一幅M87*圖像，與之前的圖像非常接近，這令人興奮。
“我認(rèn)為人們會問，‘為什么這很重要？你已經(jīng)展示了一張M87*的照片。其他小組用2017年拍攝的數(shù)據(jù)復(fù)制了M87*圖片。但是，在不同的年份獲取新的數(shù)據(jù)集并得出相同的結(jié)論是完全不同的事情。獨(dú)立數(shù)據(jù)的可重復(fù)性也很重要。"