周五，在加州理工学院(Caltech)的校园里，一名研究小组成员向拥挤的观众解释了这幅图片背后的科学和工程原理。本周，这幅图片首次展示了一个黑洞的图像，引发了全世界的想象。
凯蒂Bouman,谁将加入加州理工学院# x27;年代教师作为一个计算和数学科学助理教授6月在工程和应用科学的划分,属于视界望远镜(过去)团队,并且在计算成像,帮助梳理一个图像从嘈杂的数据被过去# x27;望远镜。
她对观众说:“我真的很想在宣布获奖后先来这里，因为加州理工学院是我的新家。
本周公布的这张图片描绘了星系梅西耶87 (M87)中心的黑洞，距离我们约5500万光年。它是如此之远，以至于黑洞的阴影——视界的黑暗特征，也就是连光都无法逃脱的点——只有40微弧秒宽。布曼说，试图看到它就像站在地球上试图拍摄月球上的橘子。
更复杂的是，黑洞被光学厚度的气体云所包围，这意味着黑洞的阴影只能通过能够穿透云层的窄波长光来成像。考虑到黑洞的距离和所需的光的波长，用一台望远镜拍摄它的图像需要1300万米宽:基本上，一台和地球一样大的望远镜。
由于这是不可能的，EHT团队转而利用分布在全球6个地点的8个射电天文台，通过原子钟的精确计时，将它们连接在一起，创建了一个如此大小的虚拟望远镜。布曼说，从如此不同的地点如此精确地收集数据是一项史无前例的壮举，但这只是挑战的开始。
"在这一点上…布曼说:“我们可以把这个问题的天体物理学抽象出来，仅仅把它看作是一个纯粹的计算成像问题。我们有这些稀疏的有噪声的数据，我们的挑战是找到真正引起它的图像
采用了多种成像算法，试图确定到底是什么产生了这八架望远镜捕捉到的数据。这些算法经过了艰苦的测试，以确保它们忠实地从类似于M87的EHT观测数据中复制已知图像。
经过对M87数据的多次测试和处理，最终形成了一幅图像，清晰地显示出一个明亮的圆环围绕着一个黑色的空洞。除了制作出这类照片的第一张外，这一过程还让研究小组得以估算出黑洞的质量，这曾是一些争论的话题。据估计，它的太阳质量在30亿到70亿之间，但这张照片让研究小组确定它的太阳质量在65亿左右。
这种利用全球分布的望远镜网络进行成像的技术也被用于捕捉位于银河系中心的人马座a *黑洞的图像。
布曼于2017年在麻省理工学院获得博士学位，现在是哈佛-史密森天体物理中心的博士后。她是参与EHT项目的全球约200名科学家和工程师之一。在宣布这一消息后，她很快就成为了团队中最引人注目的成员之一，因为一张她看到黑洞图像第一次迭代时的兴奋照片在网上疯传。然而，在整个演示过程中，她强调了项目的协作性质。
这是一个巨大的团队努力。我知道现在媒体上有很多东西都是我一个人主导的。那离事实越远越好。“这是许多许多人多年来的努力，”"她说。
下一步，她说，研究小组将尝试添加更多的望远镜，以产生更好的数据，并可能尝试生成一个黑洞的视频，以观察它随时间的演变。
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