4名澳大利亚研究人员独立“重拍”了那张黑洞照片:环状阴影还在,不是处理出来的假象

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2019年,事件视界望远镜团队公布了人类第一张黑洞照片,也就是M87星系中心那圈发光的环。但有人一直担心:这会不会是稀疏数据和后期处理“做”出来的?澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的4名研究人员11月12日介绍,他们用一套名为GenDIReCT、不预设黑洞长什么样的新成像方法,重新分析了当年的公开数据,再次得到了几乎同样大小和形状的环。相关论文已发表于《自然》。

先说背景:第一张黑洞照片为什么一直有人争论?

2019年,事件视界望远镜(EHT)合作组公布了人类第一张黑洞的直接影像。那是M87星系中心超大质量黑洞的“影子”:一圈亮环,中间较暗。它很快成为本世纪最著名的科学图片之一。

可这张照片不是用一台普通相机“咔嚓”拍下来的。地球上没有那么大的望远镜,科学家把分布在全球的多台射电望远镜连起来,相当于拼出一台地球大小的望远镜。得到的测量非常稀疏,要靠复杂的计算把图像“重建”出来。于是有人担心:后期处理会不会把一个其实不像环的东西,做成了环?

CSIRO天文学家、论文第一作者Samuel Lai打过一个比方:这就像站在自家后院,想给月球上的一个甜甜圈拍照。

他们做了什么

11月12日,CSIRO旗下的澳大利亚国家射电天文台介绍,Lai、Nithyanandan Thyagarajan、Ivy Wong和Foivos Diakogiannis这4人开发了一套新的成像方法,名叫GenDIReCT,并用它重新分析了EHT2019年公布的公开数据。相关论文当天见于《自然》杂志。

这套方法的关键,是尽量少受仪器校准误差和人为处理选择的影响。按团队的说明,它用望远镜数据的“三元组”而不是通常的成对数据来消除这类误差,并且不预先告诉模型黑洞应该长什么样。Lai说,把它用到M87的数据上之后,得到的黑洞在大小和形状上与当年那张历史性照片几乎一样。

论文摘要给出的具体结果是:重建图像呈现清晰的环状结构,角直径为42.2±1.5微角秒,在通常采用的换算下,对应约65±5亿倍太阳质量的黑洞,观测视角大约是从靠近我们的喷流方向偏了约20度。微角秒是一种极小的角度单位,用来描述天上极其细微的结构。

事件视界望远镜合作组主任Laurent Loinard表示,这种完全独立的方法在数年数据里都恢复出了M87*的环状结构,并且与合作组已发表的结果高度一致。他说,这类研究能增强人们对已有结论的信心,也会充实整个领域的工具箱。

它还不能直接改变日常拍照,但可能有别的用处

CSIRO方面还提到,这套方法将来或许能用于改进医学成像,以及绘制地震相关的图像。这是团队提出的潜在方向,目前还不是已经落地的产品。

眼下可以确认的是:用一套不预设“黑洞该长什么样”的独立方法,重新处理当年的公开数据,环还在。这并没有画出一张全新的、从未见过的黑洞,而是给那张著名照片补上了更硬的独立验证。对普通人来说,意义很直接——那张刷屏过的黑洞照片,更不像是处理软件“画”出来的了。

原文发布时间:澳大利亚国家射电天文台(CSIRO),2026年11月12日 07:38:16(北京时间)

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