本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
不久前，我偶然發現《大眾科學》檔案中一篇關於超長基線射電干涉測量早期文章，這項技術正是事件視界望遠鏡所採用的。正如本部落格的讀者所知，事件視界望遠鏡是一個行星尺寸的射電望遠鏡陣列，目前正在開發中，很快將用於拍攝銀河系中心的黑洞。射電天文學家肯·凱勒曼——現在是美國國家射電天文臺的高階科學家——參與了超長基線干涉測量技術的開發，並在1972年為本雜誌撰寫了一篇關於該主題的十二頁專題報道（PDF格式，需要購買/訂閱）。
這是一份引人入勝的文獻，原因有幾個。首先，它寫得很好，對長基線射電干涉測量（其中“兩個相對較小的天線充當一個巨大射電望遠鏡的相對邊緣”）的解釋是我讀過的最清晰的之一。但這篇文章的歷史原因也很有趣。正如凱勒曼所明確指出的那樣，開發超長基線干涉測量技術的一個主要動機是為了近距離觀察類星體的核心，馬丁·施密特在九年前剛剛發現了類星體。
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1972年，類星體仍然是令人費解的神秘事物。它們太亮太遠，難以輕易解釋。正如凱勒曼所寫：“為了解釋觀測到的輻射功率所需的能量非常巨大，而這種能量的起源及其向相對論粒子的轉換問題一直是現代天體物理學中最具挑戰性的問題之一。”
現在普遍認為，類星體是非常遙遠的星系，其核心包含著正在吞噬物質的超大質量黑洞。這個想法在凱勒曼的文章發表時就已經出現——約翰·惠勒在1967年創造了“黑洞”這個詞，而唐納德·林登·貝爾在1969年提出類星體可能由超大質量黑洞提供能量——但顯然它並沒有得到充分的證實。相反，類星體提出了一個接近危機的挑戰：“一些天文學家認為，我們已經達到了傳統物理學的極限，只有全新的理論才能解釋星系核和類星體看似奇特的能量輸出。”
找到解決這場危機的方法需要深入觀察類星體，研究“這些難以置信的微小物體，並對其進行充分的詳細分析，從而揭示產生強烈射電輻射的複雜現象，”正如凱勒曼所寫。深入觀察類星體需要建造具有前所未有的角解析度的望遠鏡。將足夠遠距離放置的射電望遠鏡對可以完成這項工作，但它們必須遠到荒謬的程度——位於不同的洲。
當時，射電干涉儀由兩個相隔幾公里的天線組成，並透過電纜連線。這些被稱為連線元件干涉儀。凱勒曼提出，“磁帶記錄干涉儀”可以將基線擴充套件到跨越大陸和海洋。在這種方案中，干涉儀中的每個天線分別記錄它接收到的訊號；之後，科學家們比較這兩個記錄。如果他們正確同步記錄並且訊號同相，那麼噪聲將被消除，而宇宙訊號將變得更大更強。凱勒曼寫道，早在1961年，蘇聯就考慮過這種可能性，但技術尚未準備好：“利用磁帶記錄干涉儀來研究射電星系和類星體微弱得多的射電輻射必須等到穩定的原子頻率標準和高速磁帶錄音機可商用化之後。”
如果您對該主題感興趣，不妨閱讀一下凱勒曼的文章。它讓人感覺到了過去幾十年中天體物理知識和天文技術取得了多大的進步。同樣有趣的是，天文學家可能很快將用於拍攝黑洞第一張照片的技術是在四十年前開發的，無意中用於這個目的。