长篇鬼故事 - 首张黑洞照片面世 黑洞究竟是什么样子？

首张黑洞照片面世 黑洞究竟是什么样子？

大事？到底有啥大事？

来自中科院的消息，一支汇集了全球天文学家的宇宙观测团队，决定在北京时间4月10日21点整召开全球新闻发布会，宣布一项“开创性”的重大成果——公布首张黑洞照片。

黑洞的艺术家想象图，图片来源：中国科学院上海天文台

由事件视界望远镜（EHT）捕获的首张黑洞照片，有可能是今年最重要的科学发现之一。这是人类第一次看到黑洞的真实样子。

届时，设在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿六地的分会场将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言进行直播。

在上海，EHT项目和中国科学院将发布这一重大成果。

时间：北京时间2019年4月10日21点整

地点：中国科学院上海天文台

内容：发布来自于EHT的一项重大成果

你们肯定在想，黑洞的照片究竟是什么样子？拍到的照片意味着什么呢？为什么要给黑洞拍照？什么样的黑洞适合拍照？为什么EHT适合给黑洞拍照呢？

这些问题都即将在4月10日的发布会上向大家揭晓。还会有更多福利，参与EHT的中国科学家们也将在现场给大家讲述他们参与该项目的心路历程，揭晓视界望远镜未来还会带来怎样的精彩成果。

相信很多朋友无法来到发布会现场，不过没关系，发布会全程会进行视频直播，直播链接会在发布会之前两天内向大家公布，请保持关注。

为了让大家能在4月10日有最大的收获，我们特别为大家奉上黑洞的科普小菜。

科普小菜来了

黑洞是什么？

理论上，黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围，该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界（event horizon）。

宇宙中，根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类：恒星级质量黑洞（几十倍-上百倍太阳质量）、超大质量黑洞（几百万倍太阳质量以上）和中等质量黑洞（介于两者之间）。

致密天体根据质量的分类，图片来源：NASA

真的有黑洞吗？

黑洞的名字，乍一听，黑的洞，那是不是表明没法看见；如果没法看见，那怎么就知道它存在呢？在这次拍照前，天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在，主要有三类代表性证据。

第一，恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力，对周围的恒星、气体会产生影响，于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

第二，根据黑洞吸积物质（吃东西）发出的光来判断黑洞的存在。

第三，通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

还有很多类似的证据，无不说明了黑洞真实存在。但这还是间接的，我们想直接“看”到黑洞。

EHT，EHT，赶紧给我们介绍下。

通过“甚长基线干涉技术”(VLBI) 和全球多个射电天文台的协作，构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜——事件视界望远镜（EHT）。

EHT是个由全球200多位科研人员共同达成的重大国际合作计划，EHT的建设和此次拍摄的黑洞照片是全球很多人花了很多时间和精力才凝结的一个成果。但这只是一个开始，未来EHT还会带来更多前所未有的科学成果。

位于上海的发布会现场就在中国科学院上海天文台。他们正在紧张而兴奋地筹备着……

好了，今天就剧透到这里了，我们4月10日见！

北京时间4月10日21时整，全球六地（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和中国台北、日本东京和美国华盛顿）将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言，通过协调召开全球新闻发布会，“事件视界望远镜”（EHT）宣布一项重大成果，与超大质量黑洞的照片有关。在上海，EHT项目和中国科学院将发布这一重大成果。

它相当于400万个太阳

“事件视界望远镜”对银心超大质量黑洞人马座A*的首度“拍照”，是一项大规模的国际合作研究，目前世界上该领域的几乎所有研究人员，都不同程度地参与其中。

位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*，一直是黑洞研究的最佳对象，因为它是从地球上望去最大的黑洞。

目前推测的数据显示，这个超大质量黑洞大约具有 400 万个太阳质量，可以计算出它的史瓦西半径，也就是黑洞的“直径”大约是 2400 万公里，也就是 17 个太阳的大小。但在 25000 光年，也就是 24 亿亿公里的距离下，17 个太阳直径也只是分辨不出任何细节的一个点而已。按照美国马萨诸塞州阿姆赫斯特大学的天文学教授 Gopal Narayanan 的比喻，这大概相当于在地球上看月球上的一个葡萄柚。所以，利用地球上八个观测站组成网络，就可以利用干涉技术一起观测，最终产生可见的数据。

如何确定黑洞的存在？

理论上，黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围。宇宙中，根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类：恒星级质量黑洞（几十倍-上百倍太阳质量）、超大质量黑洞（几百万倍太阳质量以上）和中等质量黑洞（介于两者之间）。

在这次拍照前，天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在，主要有三类代表性证据。

第一，恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力，对周围的恒星、气体会产生影响，于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

第二，根据黑洞吸积物质（吃东西）发出的光来判断黑洞的存在。

第三，通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

还有很多类似的证据，无不说明了黑洞真实存在。但这还是间接的，人们想直接“看”到黑洞。

黑洞居然可以被“看见”？

黑洞一旦形成，就会在周围形成一个界面，这个界面被称作“事件视界”，也就是此次望远镜的名字。中科院上海天文台左文文博士解释说，它就像一堵无形的墙将内部被高度扭曲的时空和外界时空隔离开，该界面以内的物质都无法逃离，即使光也不例外。

那么，给黑洞“拍照”究竟是拍什么呢？答案：黑洞的“阴影”。2000年，天文学家们基于广义相对论下的光线追踪程序，首次模拟出银河系中心黑洞人马座A*在无线电波段上“看”起来的样子。根据其模拟结果，天空平面会被一个名为黑洞“视边界”的圆环一分为二。一边是在视边界圆环以内的光子，只要在视界面以外就能逃离黑洞，但受到很强的引力作用，亮度低；一边是在视边界圆环以外的光子，能绕着黑洞绕转多圈，积累的亮度足够高。于是，我们就会看到在视边界内侧的亮度明显更弱环。

是谁揭开了“黑洞”的面纱？

对于“黑洞”的探测一直以来十分的困难，因为“黑洞”处在整个银河系的中心，在地球与这个中心之间间隔着大量的尘埃和气体，只有极少的一部分光能到达地球，即便我们可以通过采集X射线、红外线以及无线电波来透过尘埃和气体窥视银河中心。但是这极少的光想看清黑洞实在是太难了，要想实现这个事情只能协调全球所有的射电望远镜来模拟一个地区大小的望远镜。

因此，在多个国家的支持和全球200多位科学家的共同努力通过“甚长基线干涉技术”（VLBI）和全球多个射电天文台的协作，构建了一个与地球直径等同口径的“虚拟”望远镜——事件视界望远镜。

2017年4月，阵列中的8台望远镜同时运作，完成了超级黑洞相关数据的收集。

EHT的建设和此次拍摄的首张黑洞照片是全球天文学家合作共赢的一项成果。科学家们相信，这只是一个开始，未来EHT还会带来更多前所未有的科学发现。2017年4月，阵列中的8台望远镜同时运作，完成了超级黑洞相关数据的收集。