第一张照片之谜，黑洞为什么能被EHT望远镜“看到”？

视界面望远镜为黑洞拍下的史上第一张“照片”即将公布了！

暗物质粒子，可能已经被发现了！

今天，科幻迷和天文爱好者都在奔走相告，这是人类移民外星球梦想捅破的又一张窗户纸。

今年的4月5日到14日之间，来自全球30多个研究所的科学家们展开了一项雄心勃勃的庞大观测计划，利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络。

人类或将第一次看到黑洞的视界面。

这个虚拟的望远镜网络被称为“视界面望远镜”（Event Horizon Telescope， EHT）。

其虚拟的有效口径尺寸将达到地球直径大小。

想象一下，如果生活在原始大陆，我们从来不知道有海，而今天，我们突然发现了大洋。

更让我们惊讶的是这个星球3/4都是被大洋所覆盖，但是我们却对大洋里有什么毫无头绪，也不知道大洋能做什么，这就是我们现在面对暗物质、黑洞的感受。

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。

黑洞是根据现代广义相对论而推测出的宇宙空间内存在的一种天体。

1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解，这个解表明，如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产生奇异的现象，即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。

这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

“黑洞”（black hole）的叫法，从1968年开始。

但人类却无法进行验证。

因为黑洞之黑，光都无法逃逸，更何况人类的眼睛？

然而，直到2015年，人类终于第一次听到了两个黑洞相互绕转合并所产生的引力波之声。表面曲张的太空，让人类兴奋起来。

今天，天文科学家们，终于找到了亲眼目睹黑洞真容的科学方法了。

“黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。

而光与电磁波被称为同一的，所以，电磁波也逃脱不出。

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。

既然天文学家们根本看不到黑洞，他们是怎么确定“黑洞就在那里”呢？

黑洞自身不发光，难以直接探测，大大小小的望远镜对于直接观测遥远黑洞力不能逮。

科学家们便只能够“曲线救国”，采用一些间接方式来探测黑洞——比如观察吸积盘和喷流。

在某些时候，恒星量级（从3个太阳质量到100个太阳质量大小）的黑洞会存在于一个恒星周围，将恒星的气体撕扯到它自己身边，产生一个围绕黑洞旋转的气体盘，即吸积盘。

当吸积气体过多，一部分气体在掉入黑洞视界面之前，在磁场的作用下被沿转动方向抛射出去，形成喷流。

吸积盘和喷流两种现象都因气体摩擦而产生了明亮的光与大量辐射。

如此以来，黑洞的位置也就很容易被科学家探测到，黑洞的藏身之处也就暴露了。

第一张黑洞的照片，也就不难被人类“看到”了！

银河系中心黑洞原形毕露！EHT拍到最清晰照片，为何是这个样子？

我们一直很好奇银河系中心超级黑洞长什么样子，那么现在这张照片揭晓了隐藏在银河系中心的庞然大物，一个质量是太阳400万倍的超级黑洞，我们的太阳系正被它那超强的引力牢牢地束缚在猎户座旋转臂上。

我们是地球的一部分，地球是太阳系的八大行星之一，太阳系又是银河系微不足道的一个恒星系，所以，我们没有理由不去好好地欣赏这张照片，了解一下银河系中心超级黑洞的模样，但为何是这个样子？

黑洞是宇宙中引力最强的一类天体，连附近光线也不放过，通通都被吸了进去，所以黑洞并不可见，银河系黑洞人马座 A*位于银河系的正中心，距离地球约2.7万光年，想要知道它的原来模样，绝非易事。

近日，鼎鼎大名的事件视界望远镜 (EHT）拍到了银河系中心超级黑洞有史以来最清晰的照片，银河系中心黑洞就这么原形毕露了。

为了拍到这张照片，事件视界望远镜 (EHT）可是动用了大量的人力物力，300多名国际科学家参加，使用了8个分别位于世界各地的射电天文台，费了好大劲才拍到了这张照片，可以说是珍贵之极。

智利北部阿塔卡马沙漠66架射电望远镜组成的阿塔卡马大毫米阵列，智利北部阿塔卡马沙漠上的阿塔卡马探路者实验（APEX），美国亚利桑那州格雷厄姆山的亚毫米波长射电望远镜，西班牙内华达山脉上的IRAM 30米望远镜，美国夏威夷莫纳克亚天文台詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜( JCMT )，墨西哥Sierra Negra山顶大毫米望远镜（LMT），南极洲阿蒙森-斯科特南极站的南极望远镜( SPT )，还有美国夏威夷莫纳克亚山天文台的亚毫米阵列( SMA )。

科学家将8个超级射电天文台的数百架射电望远镜联在一起，这就相当于组成一个直径接近1万公里的虚拟射电望远镜，即便是2.7万光年外人马座 A*黑洞，也能将它放大数百万倍，于是隐藏在银河系中心的超级黑洞终于原形毕露！

这是事件视界望远镜 (EHT）第二次公开发布超级黑洞高清照片，首次公开发布超级黑洞高清照片是在2019年4月，5350万光年外超大质量黑洞Messier 87，它可是太阳质量的40亿倍，是人马座 A*的1000倍。

这让我们首次见到了黑洞的真实模样，在此之前，网上到处都充斥着黑洞图像，但实际上这些都属于幻想作品，因为我们压根也没有见过黑洞的真实模样，直到事件视界望远镜 (EHT）公布黑洞M87照片后，人类再也不是“纸上谈兵”了。

尽管人马座 A*比M87离我们更近，但人马座 A*更难成像，它的质量比 M87小1000倍，这意味着吸积盘在短短几个小时内绕轨道运行多次，所以这给数百架不在同一个区域的射电望远镜同时成像带来困扰。

不过事件视界望远镜 (EHT）还是完成了成像，于是，就有了现在这张关于银河系中心超级黑洞的高清照片。

不过单从照片上看去，这反倒像是一张对焦失败的照片，看起来模糊不清，照片显示了一个火红色的不规则环状，环状上有三个比较明亮的区域，环状中心的黑暗部分就是超级黑洞所在的位置了。

这就是银河系中心超级黑洞人马座 A*的真实模样了，但为何是这个样子呢？我们知道黑洞本身并不可见，即便是射电望远镜也观测不到，不过我们可以通过观测超级黑洞的吸积盘，从而确定黑洞的位置，因为黑洞永远都位于吸积盘的中心位置。

天体被黑洞吞噬前先被潮汐力扯成了离子状的细小物质，它们以接近光速的速度围绕着黑洞旋转，它们之间发生碰撞，产生数万摄氏度的高温，物质也被烧成火红色，这就是火红色的吸积盘。

但为何超级黑洞人马座 A*的吸积盘上存在三个比较明亮的区域呢？个人认为是一个三星系统正在被人马座A*吞噬，天体在被黑洞吞噬的初级阶段，吸积盘中的物质分布不均，这会影响到吸积盘形状，也导致明亮程度也不均匀。

这就是为什么超级黑洞人马座 A*的吸积盘呈不规则形状，而且还出现了三个比较明亮的区域，当然了，这只是我个人的认为。

看到银河系中心黑洞人马座 A*正在无情地吞噬着天体，心里真是思愁万千，要知道太阳系也已经被人马座 A*的引力锁定，一百多亿年后，只怕太阳系的命运也跟现在看到的天体一样，最终被黑洞人马座 A*吞噬。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号：有趣探索