事件視界望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)的成立始于人馬座 A* (Sgr A*)。 這是一個(gè)位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞，距離我們約 26,000 光年，距離地球最近。 根據(jù)理論預(yù)測(cè)，在觀察黑洞時(shí)，我們會(huì)看到一個(gè)被強(qiáng)光包圍的陰影。 陰影內(nèi)是黑洞的真正邊界，即事件視界。 一旦任何物質(zhì)，包括光，越過(guò)邊界，它就無(wú)法逃離黑洞強(qiáng)大的引力場(chǎng)。從事件視界邊緣逸出的光和其他電磁波是天文學(xué)家研究黑洞的重要線索。 在 1990 年代，科學(xué)家們?cè)?3.5 毫米的波長(zhǎng)下觀測(cè)到人馬座 A*，但結(jié)果并不理想。 所以從 1990 年代后期開(kāi)始，多爾曼和他的同事們希望將他們的觀測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)為 1.3 毫米的波，他說(shuō)這是“宇宙巧合”。 他解釋說(shuō)，這種亞毫米波是由黑洞邊緣附近的熱氣體發(fā)出的，不容易被這些熱氣體散射，也不容易被銀河系中較冷的氣體散射，因此它們可以一路穿越浩瀚的宇宙。 宇宙到達(dá)地球，被高海拔的望遠(yuǎn)鏡捕捉到。望遠(yuǎn)鏡的分辨率取決于觀測(cè)波長(zhǎng)與望遠(yuǎn)鏡孔徑之比。 望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)波長(zhǎng)越短，圖像分辨率越高。 多爾曼的團(tuán)隊(duì)使用夏威夷、亞利桑那和加利福尼亞的多臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡同時(shí)觀測(cè)同一個(gè)目標(biāo)，然后將數(shù)據(jù)聚合起來(lái)，相當(dāng)于得到了一個(gè)非常大的望遠(yuǎn)鏡。 這是射電天文學(xué)中常用的一種觀測(cè)方法，稱為超長(zhǎng)基線干涉法。

然而，改變觀察波長(zhǎng)意味著對(duì)設(shè)備的重大改進(jìn)。 Dorman 說(shuō)：“對(duì)于 1.3mm 波長(zhǎng)，望遠(yuǎn)鏡上原有探測(cè)器的靈敏度不如 3.5mm 波長(zhǎng)，因此我們需要開(kāi)發(fā)一套全新的 VLBI 設(shè)備，以更快的速度和更寬的帶寬進(jìn)行記錄?！?相關(guān)的電子和原子鐘也需要升級(jí)。 而且項(xiàng)目中的一些望遠(yuǎn)鏡此前并不支持VLBI技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)需要在觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)安裝相應(yīng)的設(shè)備。所有這些努力在當(dāng)時(shí)都是完全的風(fēng)險(xiǎn)。 Dorman 回憶說(shuō)：“在 1990 年代，使用位于西班牙和法國(guó)的望遠(yuǎn)鏡在 1.3 毫米波長(zhǎng)處進(jìn)行測(cè)量時(shí)，陰影的特征很難表征，以至于無(wú)法生成圖像并測(cè)量其大小……當(dāng)時(shí)我們 不知道EHT項(xiàng)目是否可行。有人懷疑是否值得繼續(xù)朝這個(gè)方向努力，但也有人認(rèn)為我們應(yīng)該再試一次，看看是否能得到更精確的觀察結(jié)果。到2008年，多爾曼團(tuán)隊(duì)終于完成了對(duì)人馬座A*陰影的觀測(cè)，結(jié)果與理論預(yù)測(cè)完全吻合。 “當(dāng)我第一次看到來(lái)自 SgrA* 的信號(hào)時(shí)，我盯著電腦屏幕看了很長(zhǎng)時(shí)間，簡(jiǎn)直不敢相信自己所看到的，”多爾曼回憶道。 經(jīng)驗(yàn)?！敝钡竭@一刻，科學(xué)界才確信拍攝黑洞照片是完全可行的。

（摘自《環(huán)球科學(xué)》開(kāi)學(xué)季 2023雜志訂閱 http://www.zazhipu.com/2001058.html ）