人类首张黑洞照片公布 这张照片在科学上有多重要？

北京时间2019年4月10日21时，全球多国科研人员合作的事件视界望远镜(EHT)项目在全球六地同步举行新闻发布会，发布首张黑洞照片：

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。

久闻其名，如今初次见面

这份简历帮你认识黑洞本人

一、身份 · 黑洞的本质

黑洞不是一个洞，而是宇宙空间内存在的一种特殊天体。

黑洞的质量集中在一个非常小的范围，但是引力非常强，会把周围任何物质都吸进去，连光也无法逃脱。

曾经的科幻电影中，人们想象中的黑洞。图片来源：电影《星际穿越》

二、来历 · 黑洞的“前世今生”

黑洞最初其实是一颗衰老的巨大恒星，恒星中心的“燃料”消耗、能量不足，无法支撑起外壳的重量时，恒星内部开始塌陷，最终所有物质缩成一个体积接近无限小密度超大的点，并形成强大引力场，吸收周围物质。黑洞就诞生了。它在吸积体积较小的恒星的气体时，一部分气体会形成喷流，促进新恒星形成。所以，黑洞是恒星死亡与新生的连接者。

三、家族 · 银河系或有上亿个黑洞

人类对黑洞的探索早在18世纪就开始了，对黑洞的观测则始于20世纪60年代末。

中科院国家天文台研究员、国家天文台恒星级黑洞研究创新小组负责人苟利军介绍，到目前为止，银河系中人类观察到并且有精确质量测量的黑洞大约有20个，整个银河系中可能有上亿个黑洞存在。

四、性格 · 有时“贪吃”有时“挑食”

一些黑洞是贪婪的贪食者，吸入大量气体和灰尘，连“跑得最快”的光都逃不开。有些黑洞则很“挑食”。

比如，位于银河系中央的“人马座A*”，尽管其质量为太阳质量的400万倍，但它的吸积盘却出人意料地暗淡，也就是说黑洞周边吸积的气体、弥散物质相对没那么多。

专家解释，区别在于不同星系核心的环境不一样。有的星系的中心由于受到诸如星系碰撞过程等的扰动，气体沉积到中心黑洞附近，为黑洞提供了丰富的食物，让它们可以“大快朵颐”;而有的星系中心区域则比较平稳，只有少量气体能够到达黑洞附近，使得黑洞不得不“浅斟慢酌”。

五、归宿 · 或随时间蒸发殆尽

如此“霸道”的黑洞，最终命运如何呢?答案是可能会随时间而消亡。

根据霍金的理论，“一毛不拔”的黑洞也可以通过一定的机制发射黑体辐射，这就是霍金辐射。黑洞的质量越小，其温度就越高，随着黑洞损失质量，它的温度和发射率增加，导致其质量损失得更快。因此，越小质量的黑洞，越容易蒸发消亡，一个10^15克的黑洞被蒸发掉所需的时间与宇宙的年龄相仿。

黑洞一直都存在于传说中

这次是人类首次拍摄到黑洞的照片

那么问题又来了：

光都逃不出来的“洞”怎么拍?

2017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。这个虚拟的望远镜网络被称为“事件视界望远镜”(EHT)，它让人类第一次看到黑洞的视界面。

这8个望向黑洞的射电望远镜阵列分别位于南极、智利、墨西哥、西班牙，以及美国的亚利桑那州、夏威夷。

2018年起，位于格陵兰岛、法国和美国的另外3双“眼睛”加入后续研究和校准。

照片为何“洗”了两年?

早在2017年，EHT就已拍摄了照片。时隔两年，终于发布。为什么这份照片“洗”了这么长时间?

因为，黑洞照片“拍”起来难，“洗”出来也难。虚拟的望远镜网络并非直接拍出了黑洞的图像，而是给出了许多数据，借助收集到的数据和成像算法，经历复杂的运算处理、拼图，科学家才可以重建黑洞的图像。

给黑洞拍照意义何在?

给黑洞拍照，对于科学研究有着非常重大的意义。最直接的意义就在于人类第一次直接确认了黑洞的存在。

天文学家们还希望能够通过这一观测结果，对爱因斯坦的广义相对论做出最为严格的限制。与此同时，黑洞图像将帮助我们回答星系中的壮观喷流是如何产生并影响星系演化的。

关键词： 人类首张黑洞