和地球一樣大的望遠鏡重大突破！可看清月球表面的一個瓶蓋

你能想象從地球上看到月球上的一個瓶蓋嗎？事件視界望遠鏡 （EHT）團隊通過技術升級實現了“消除模糊”的測試，成功將“地球望遠鏡”分辨率提升到了13微角秒，相當於從地球看清月球表面上的瓶蓋，這項重大突破將可能爲我們帶來更加清晰的銀河系中心超大質量黑洞圖像，甚至是彩色電影！這項研究已發表在8月27日《天文學雜誌》上。

事件視界望遠鏡是將分佈在全球的多個射電望遠鏡協調起來，同步拍攝遙遠的黑洞，通過算法獲得黑洞的圖像，相當於一臺口徑和地球一樣大的“地球射電望遠鏡”，此前已在230GHz（波長1.33毫米）無線電頻率拍攝了5350萬光年外M87星系中心超大質量黑洞，以及銀河系中心超大質量黑洞的圖像，但看起來還是太過模糊，難以看清楚細節。

那怎麼辦呢？口徑已經和地球一樣大，沒法再大了，科學家們的唯一辦法是增加波長，然而這也極爲困難，因爲面臨着四大挑戰：大氣中水蒸氣對0.87毫米波長的吸收更強，大氣干擾更大，望遠鏡效率在高頻率下降低，以及每次觀測必須在最佳天氣條件下進行。

那要怎麼解決呢？科學家們取得了一項至關重要的技術進步，他們在望遠鏡接收器中採用了類似量子計算約瑟夫森結的超導-絕緣體-超導體（SIS）結技術，在接近絕對零度的極低溫度下，利用量子隧穿效應和超導材料的低噪聲特性，成功克服了大氣對0.87毫米波長信號的強烈吸收和噪聲干擾，大幅提高了望遠鏡帶寬和靈敏度。

事實上，EHT從2006年第一次探測開始，提升分辨率的大部分努力都是通過增加望遠鏡數量和提高傳感器靈敏度完成的。

最近的測試就是在354GHz頻率，相當於0.87毫米波長下，用優化後的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列進行的，達到了19微角秒的分辨率。

這意味着如果將EHT的全部望遠鏡優化並協調起來，就可以獲得13微角秒的分辨率，相當於從地球上看清月球上的一個瓶蓋，這將是有史以來從地球表面實現的最高分辨率，可以拍攝比以前清晰50%的圖像！

這一重大突破爲計劃中的事件視界望遠鏡升級奠定了基礎，科學家們還將對射電望遠鏡陣列的天線及其他設備進行改進，以創建併合成全綵色黑洞圖像，甚至拍攝“高保真”的黑洞電影。未來的觀測將包括對M87和銀河系中心的回訪，以追蹤黑洞周圍物質運動的細節，深化我們對宇宙中極端物理現象的理解。

很多朋友可能會問，中國天眼（FAST）不是全球最大的單口徑射電望遠鏡，具備極高的靈敏度和分辨率嗎？如果加入到EHT中，是不是可以極大地提升“地球望遠鏡”精度呢？

事實上中國天眼並不適合直接參與EHT項目，主要原因有三點：

一是工作頻段不同，FAST主要集中在低頻和中頻射電波段，而EHT需要在毫米波段進行觀測；

二是固定設計，FAST是固定在山谷中的，無法自由旋轉觀測不同的天區，而EHT需要參與的望遠鏡具備靈活的指向能力；

三是技術配置限制，EHT要求高頻接收器和精確的時間同步，FAST目前的技術配置和科學任務重點與這些要求不匹配。

所以從目前的技術來看，FAST可能還難以直接參與EHT項目。