刚刚，

人类首张黑洞照片，

在全球六地同步发布了！

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞，其质量是太阳的65亿倍，距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构，看上去有点像甜甜圈，其黑色部分是黑洞投下的“阴影”，明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。

关于黑洞，已经有无数的理论、计算和估计。科学界怀疑它是一种喷射式的黑色“坑”，它的引力巨大，以至于任何东西都无法逃脱它。然而，一个真正的黑洞究竟是什么样子，我们不得而知。

北京时间4月10日21点整，比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等全球六地同步召开全球新闻发布会，事件视界望远镜（EHT）将宣布一项与超大质量黑洞照片有关的重大成果。在上海，EHT项目和中国科学院共同发布这一重大成果。

 图源：纽约时报

EHT项目，是由全球200多位科研人员共同达成的重大国际合作计划，通过“甚长基线干涉技术”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，用于黑洞探测。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。此前，天文学家都是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在，而EHT项目则是通过这个拥有地球直径的“虚拟望远镜”直接观测到了黑洞边缘的图像。专家称，人类首张黑洞照片的问世，将对研究黑洞具有重要意义。

模拟图片

《星际穿越》中的黑洞。周围的亮环是由气体构成的吸积盘(摘自影片《星际穿越》)

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视界望远镜项目实际上在2017年4月的一周内观测到了两个黑洞：银河系中心的超大质量黑洞人马座A*以及位于室女座星系的中心M87。这两个物体都被认为密度非常大。人马座A*，或SgrA*，被认为比我们的太阳大400万倍，比恒星大30倍，但由于它距离地球大约26000光年，在地球上的望远镜看来，这个黑洞就像月球表面的小球那么大。

恒星级黑洞系统示意图

为了专注于这些巨大而遥远的物体，团队在夏威夷、亚利桑那、西班牙、墨西哥、智利和南极设置了8架望远镜。每台望远镜都测量了黑洞周围大片气体和尘埃的辐射。这些气体云的温度高达数十亿度，由于这些物质太热，它们会释放出大量的辐射，研究小组可以从地球上观测到这些辐射。然后，所有这些数据被整合到一台超级计算机中，形成了一幅图像，看起来就像是来自一个巨大的望远镜。

位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵(ALMA)望远镜(来自ALMA官方网站)

获取所有这些数据并不容易。事实上，这么大规模的项目花费这么长时间的原因是望远镜在每晚的观测中收集了很多的信息——大约1pb，或者一百万千兆字节。瑟蒂斯说，这是所有其他物理或天文学实验中记录量最大的一次。团队不得不等待硬盘技术的进步，这样才可以保存团队收集的大量数据。瑟蒂斯说:“五年前，你买不到足够大的硬盘，来在望远镜上存储1tb的数据。”

据美国杂志Popular Science报道，这些天文台同步观测的是视界明亮的物质环发出的辐射，这有助于阐明超大质量黑洞本身的轮廓。它们只启动了9天，却成功地收集了大量数据，这些数据花了两年的时间来传输、处理和分析，以便拼接出物体本身的视觉。

当我们谈论一个超过25000光年远的物体时，这是一个相当高的要求，但是EHT有一个分辨率，正如麻省理工学院所说的“计算8000英里外棒球的缝线”。这8架望远镜的光学功率，加起来是哈勃太空望远镜的1000倍。

望远镜在全球分布示意图，红点代表望远镜所在地(摘自nature.com)

视界面望远镜可能得到的计算机模拟黑洞图像。由于黑洞的转动效应，黑洞左侧较亮(摘自《科学》杂志网站)

“这样的图像可以肯定，爱因斯坦的广义相对论是在描述引力非常强时的正确理论，它可以告诉我们黑洞周围实际发生了什么，”斯坦福大学的理论天体物理学家布兰福德说，他并没有直接参与该项目。“这是舞台和戏剧。”这也是一种技术和观测方法的概念验证，它可以把天文学推向新的高度。他说:“成功地拍摄一张照片，将使EHT项目能够继续拍摄更多更好的照片。”

来源：央视新闻、中国科普博览、人民日报、中国物理学会期刊网、都市快报