韦伯望远镜拍到的“问号”是什么？准备拍摄下一张黑洞照片

去年，JWST 不小心在宇宙中拍到了一个奇怪的“问号”。这张照片很快在网上疯传，“世界真的是虚拟的，你看，渲染 BUG 然后，天文学家就会了。 JWST 重新对准该区域进行专门拍摄。2024年 年 9 月，JWST 该团队向公众公布了最新的观察结果，并向人们揭示了这个奇怪的“问号”的真实面目。

回到去年 7 月，当时 JWST 星云是通过近红外相机拍摄的（HH 46/47)照片。星云位于船帆座，距离地球 1470 光年。

这本来是一张普通的星云照片，但就在照片下面不显眼的位置，人们发现这里藏着一个小“问号”！天文学家看过无数的电影。他们从未见过奇怪形状的天体，但这是第一次看到这样一个标准的“问号”。

虽然不知道是什么，但根据经验判断应该和星系有关。首先，从它的红色外观(高红移)可以看出，这绝对不是银河系的天体。果然，通过红移值计算，我们超过了天体的距离 70 亿光年。能看清 70 亿光年外的一个“问号”，想必这个“问号”的大小至少是星系的大小。因此，天文学家推测，它可能是合并中的两个星系。

为此，天文学家翻出了哈勃望远镜之前拍摄的星云照片。

也许主要原因是哈勃的照片中没有可疑的天体。所以人们拿出了哈勃关于该地区更高清晰度的照片。

这一次，人们确实在相应的位置看到了一些类似星系的天体，但这些天体的形状与“问号”无关，至少非常不同。

为了找出答案，天文学家将会 JWST 重新对准该区域，希望拍一张高清照片，看看这个“问号”是怎么回事。

2024 年 9 月，JWST 通过最新的观测结果，团队公布了最新的观测结果 JWST 这一次，人们终于看到了“问号”的真实面貌。

首先，构成“问号”的确是合并中的星系，但我们看到的“问号”形状不是合并的原因，而是前景星系团（MACS-引力透镜效应是由J0417.5-1154引起的。然而，与通常看到的引力镜头不同，这是一种罕见的特殊镜头类型，被称为“双曲脐带镜头”（hyperbolic umbilic (HU) lensing）”。

如果你仔细观察，你会发现，除了构成“问号”下方“点”的星系外，整个“问号”几乎由合并中两个星系的多个图像组成。

例如，从图像中 A 可以看出，这两个星系真的很近，一个面对我们，另一个面对我们。但我们看到的不是它们的真实位置，而是由重力镜头产生的图像。除了 A 处，B、C、D(被遮挡)甚至远处 E，它们都是两个星系的图像。换句话说，在前景星系团的引力作用下，这两个星系产生了五个不同扭曲形状的图像。

虽然前景星系的引力镜头让我们感到困惑，但镜头也会放大这些遥远星系的细节，让我们更清楚地看到它的内部情况。通过研究这些星系内部恒星的形成，我们可以推断这些古老的星系是如何演变的，这为我们了解我们的家庭银河系提供了很多有用的信息。

2022 2000年，事件视觉望远镜（EHT）合作组织公布了银河系中心黑洞的第一张照片。

这也是自 2019 人类第一张黑洞照片 ——M87 自中央黑洞照片公布以来的第二张黑洞照片。现在，研究小组已经准备好拍摄下一张黑洞照片。

事件视觉望远镜是一组虚拟射电望远镜阵列，由世界各地的许多望远镜组成。最北端是位于北极圈的格林兰望远镜，最南端是位于南极洲的南极望远镜，这意味着虚拟望远镜的直径几乎是整个地球的直径，这也使它具有很高的角分辨率。

除了口径足够大，EHT 其工作波长也得益于其高分辨率。波长越短，分辨率就越高。由于射电望远镜使用波长较长的无线电，它“拍摄”的照片对我们来说完全模糊，不能像光学望远镜那样高清。EHT 它已经使用了一个非常短的毫米波，比如之前拍摄的波长 1.3mm，这使得它第一次拍到模糊的黑洞“剪影”。

前不久(2024)，为了获得更清晰的图像 年 9 月)在《天文杂志》上发表的一篇文章，EHT 首次实现了研究团队 0.87mm 长基线干涉测量波长（VLBI）该技术获得了迄今为止地表最高的衍射极限角分辨率。

让射电望远镜在这里 0.87mm 观察任何地方都不容易。最大的困难之一是，这种短波很容易被大气中的水蒸气吸收，这不再是技术手段可以解决的问题。所以 EHT 所有观测点对天气要求很高，至少需要非常干燥的条件。

经过各种观测站的努力，大部分都完成了 0.87mm 波段的准备，用这个波段探测了大量的类星，分辨率达到了 19 微角秒。

19 微角秒有多小？整个天空是 360 度，每一度都可以划分 60 角分可以分为每个角分 60 角秒可以分为每个角秒 1000 毫角秒，每毫角秒都可以划分 1000 微角秒。所以，19 微角秒几乎是 1 度的 2 一亿分之一，大概相当于从地球上区分月球表面的硬币！这是从地球表面获得的最高分辨率天文图像。

当然，除了改善波长外，研究团队还计划增加观测站的数量，以进一步增加 EHT 的灵敏度。

有了更高的分辨率和灵敏度，下一步就会有更多的事情要做。例如，我们可以更准确地测量黑洞的实际大小和形状，从而更准确地计算其旋转情况。同时，更清晰的偏振图像将帮助我们更好地了解黑洞周围的吸积盘和磁场。此外，我们以前的拍摄目标只针对更好的视野 M87 以及银河系中心黑洞，之后可能会有更多的星系中心黑洞被纳入观测目标。此外，在高分辨率的帮助下，我们也可以观察到黑洞喷流的底部，这可能会解决长期存在的喷流形成机制问题。

总之，下一代 EHT（ngEHT）有望提高黑洞图像的清晰度 10 甚至为黑洞制作短视频也不是不可能。

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