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翻译：陈一萱
校对：牧夫天文校对组
后期：胡永葳
责任编辑：王启儒
事件视界望远镜的天文学家们最近搞出了一套新方法，可以在多个频率下观测射电波段的天空。这意味着，我们很快就能拍到超大质量黑洞的“彩色照片”啦！
颜色这玩意儿挺有意思的。在物理学里，光的颜色是由它的频率或波长决定的。波长越长、频率越低，光就越偏红；反之，波长越短、频率越高，光就越偏蓝。每个频率或波长都有自己独特的颜色。
当然，我们人眼并不是这么“专业”。我们的视网膜上有三种不同的视锥细胞，分别对红、绿、蓝三种光敏感。大脑把这些信息拼在一起，就形成了我们看到的彩色图像。数码相机的工作原理也差不多：它们用传感器捕捉红、绿、蓝三种光，然后你的电脑屏幕用红、绿、蓝像素点“忽悠”你的大脑，让你看到彩色的画面。
虽然我们看不见射电波，但射电望远镜能“看见”它们的“颜色”，也就是所谓的频带。探测器可以捕捉一个狭窄的频率范围，称为频带，这和光学探测器捕捉颜色的方式类似。通过在不同的频带上观测射电天空，天文学家们可以拼出一张“彩色”的图像。
不过，这事儿也不是没有难度。大多数射电望远镜一次只能观测一个频带。所以，天文学家们得多次观测同一个目标，每次换个频带，最后再把图像拼起来。对于很多天体来说，这没啥问题，但对于变化快或者看起来很小的目标，这就行不通了。图像变化太快，根本没法叠加。就像你的手机拍照，如果每种颜色都要花0.1秒来捕捉，拍风景或自拍还行，但要是拍动作场面，图像就对不上了。
这时候，新方法就派上用场了。研究团队采用了一种叫做“频率相位转移”（FPT）的方法，来克服大气对射电波的干扰。他们在3毫米波长下观测射电天空，追踪大气如何扭曲光线。这有点像光学望远镜用激光追踪大气变化的方式。团队展示了如何同时在3毫米和1毫米波长下观测天空，并利用3毫米的数据来校正和锐化1毫米波长下获得的图像。通过这种方式校正大气干扰，射电天文学家们就能在不同的射电频带上连续拍摄图像，然后把它们校正合成，得到一张高分辨率的彩色图像。
M87星系中心超大质量黑洞的多频模拟图。
Credit: 事件视界望远镜（EHT），D. Pesce，A. Chael
这种方法还处于早期阶段，最新的研究只是对这项技术的一个演示。但它证明了这种方法是可行的。因此，未来的项目，比如下一代事件视界望远镜（ngEHT）和黑洞探测器（BHEX），将能够在此基础上进一步发展。这意味着，我们将能够实时、彩色地“看见”黑洞了！
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『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
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