历时2年，首张黑洞照片即将面世！它是如何被拍摄的？

每经编辑 张杨运

北京时间4月10日21时，全球六地（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）将召开新闻发布会，发布首张黑洞照片。根据资料显示，黑洞照片的“冲洗”用了约两年时间。

图片来源：摄图网 图文无关

理论上，黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。该天体密度无限大，体积无限小。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。所有的物理定理遇到黑洞都会失效。

黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界（临界点）内，便再无法逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出。

黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出紫外线和X射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。

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(几十倍至上百倍太阳质量)、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)。

“黑洞”（black hole）一词在1968年才由美国天体物理学家约翰·惠勒提出来，但早在1783年，英国地理学家约翰·米歇尔（John Michell）便已经意识到：一个致密天体的密度可以大到连光都无法逃逸。这也是普通人在今天对于黑洞的最基本认识：吸入所有一切，连光都逃不出来。

假如我用一只超级巨大的探照灯对准黑洞照过去，黑洞不就现形了吗？错了！射向黑洞的光无论有多强，都会被黑洞全部“吞噬”，不会有一点反射。这个“无底洞”，照样还是那么“黑”。把这种奇特的天体称为“黑洞”，真是太妙了。

北京大学天文学系系主任撰文表示，黑洞自身是不发光的，我们看到的发光实际都来自于事件视界外面的物质，并不来自于黑洞本身，但黑洞的存在会在照片上留下“阴影”。

其次，由于黑洞强引力导致的相对论效应，如光线弯曲、引力红移等，会导致黑洞周围物质发光的不对称和扭曲。

此外，事件视界外面的“环境”并不完全干净，尘埃、气体、磁场、喷流等因素都会对事件视界外物质的发光产生影响。

因此，尽管我们对事件视界望远镜拍摄的首张黑洞照片非常期待，但如果最终看到公布的照片不那么美观和清晰，也请大家不必感到意外。

所以据海外网报道，外媒描述了黑洞照片可能呈现的样子，那就是肉眼不可见的黑洞边界，会被光线环绕，这或许也将在今晚公布的照片中有所体现。雅虎新闻就推测，首张黑洞照片可能会显示出被一圈强光环绕的黑色斑点。

↑搅动气体云的中等质量黑洞想象图（图片来自日本国立天文台）。

全球多个国家和地区的科研人员组成“事件视界望远镜”项目（EHT）尝试观测黑洞的“事件视界”。何为“事件视界望远镜”？EHT是一个由分布在全球各地的射电望远镜组成的虚拟望远镜阵列，口径与地球直径相当，由全球200多位科研人员共同参与。

图片来自央视新闻

而黑洞照片为啥“冲洗”需要约2年时间呢，一方面是数据量非常大，涉及到全球八个不同地方的望远镜，另外是在数据处理的过程当中很多技术难点导致处理时间比较长。

图片来自央视新闻

中国科学院国家天文台研究员苟利军在接受新华社记者采访时说，这相当于第一次直接帮助我们确认黑洞的存在。

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。人类首张黑洞照片的问世，将对研究黑洞具有重要意义。

来源：每日经济新闻综合自新华社、海外网、央视新闻、公开消息等