每經(jīng)編輯｜張楊運(yùn)

北京時(shí)間4月10日21時(shí)，全球六地（比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國(guó)上海和臺(tái)北、日本東京和美國(guó)華盛頓）將召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，發(fā)布首張黑洞照片。根據(jù)資料顯示，黑洞照片的“沖洗”用了約兩年時(shí)間。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng) 圖文無(wú)關(guān)

黑洞究竟是什么？

理論上，黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言存在的一種天體。該天體密度無(wú)限大，體積無(wú)限小。它具有的超強(qiáng)引力使得光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍，該勢(shì)力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界。所有的物理定理遇到黑洞都會(huì)失效。

黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大，而體積卻十分微小，它產(chǎn)生的引力場(chǎng)極為強(qiáng)勁，以至于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的一個(gè)事件視界（臨界點(diǎn)）內(nèi)，便再無(wú)法逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出。

黑洞無(wú)法直接觀測(cè)，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測(cè)到它對(duì)其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出紫外線和X射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。推測(cè)出黑洞的存在也可借由間接觀測(cè)恒星或星際云氣團(tuán)繞行軌跡取得位置以及質(zhì)量。

宇宙中，根據(jù)質(zhì)量天文學(xué)家們將宇宙中的黑洞分成三類：恒星級(jí)質(zhì)量黑洞(幾十倍至上百倍太陽(yáng)質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于兩者之間)。

黑洞到底會(huì)長(zhǎng)啥樣呢？

“黑洞”（black hole）一詞在1968年才由美國(guó)天體物理學(xué)家約翰·惠勒提出來(lái)，但早在1783年，英國(guó)地理學(xué)家約翰·米歇爾（John Michell）便已經(jīng)意識(shí)到：一個(gè)致密天體的密度可以大到連光都無(wú)法逃逸。這也是普通人在今天對(duì)于黑洞的最基本認(rèn)識(shí)：吸入所有一切，連光都逃不出來(lái)。

假如我用一只超級(jí)巨大的探照燈對(duì)準(zhǔn)黑洞照過(guò)去，黑洞不就現(xiàn)形了嗎？錯(cuò)了！射向黑洞的光無(wú)論有多強(qiáng)，都會(huì)被黑洞全部“吞噬”，不會(huì)有一點(diǎn)反射。這個(gè)“無(wú)底洞”，照樣還是那么“黑”。把這種奇特的天體稱為“黑洞”，真是太妙了。

北京大學(xué)天文學(xué)系系主任撰文表示，黑洞自身是不發(fā)光的，我們看到的發(fā)光實(shí)際都來(lái)自于事件視界外面的物質(zhì)，并不來(lái)自于黑洞本身，但黑洞的存在會(huì)在照片上留下“陰影”。

其次，由于黑洞強(qiáng)引力導(dǎo)致的相對(duì)論效應(yīng)，如光線彎曲、引力紅移等，會(huì)導(dǎo)致黑洞周圍物質(zhì)發(fā)光的不對(duì)稱和扭曲。

此外，事件視界外面的“環(huán)境”并不完全干凈，塵埃、氣體、磁場(chǎng)、噴流等因素都會(huì)對(duì)事件視界外物質(zhì)的發(fā)光產(chǎn)生影響。

因此，盡管我們對(duì)事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝的首張黑洞照片非常期待，但如果最終看到公布的照片不那么美觀和清晰，也請(qǐng)大家不必感到意外。

所以據(jù)海外網(wǎng)報(bào)道，外媒描述了黑洞照片可能呈現(xiàn)的樣子，那就是肉眼不可見(jiàn)的黑洞邊界，會(huì)被光線環(huán)繞，這或許也將在今晚公布的照片中有所體現(xiàn)。雅虎新聞就推測(cè)，首張黑洞照片可能會(huì)顯示出被一圈強(qiáng)光環(huán)繞的黑色斑點(diǎn)。

↑攪動(dòng)氣體云的中等質(zhì)量黑洞想象圖（圖片來(lái)自日本國(guó)立天文臺(tái)）。

怎么拍到的呢？

全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科研人員組成“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目（EHT）嘗試觀測(cè)黑洞的“事件視界”。何為“事件視界望遠(yuǎn)鏡”？EHT是一個(gè)由分布在全球各地的射電望遠(yuǎn)鏡組成的虛擬望遠(yuǎn)鏡陣列，口徑與地球直徑相當(dāng)，由全球200多位科研人員共同參與。

圖片來(lái)自央視新聞

而黑洞照片為啥“沖洗”需要約2年時(shí)間呢，一方面是數(shù)據(jù)量非常大，涉及到全球八個(gè)不同地方的望遠(yuǎn)鏡，另外是在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程當(dāng)中很多技術(shù)難點(diǎn)導(dǎo)致處理時(shí)間比較長(zhǎng)。

圖片來(lái)自央視新聞

拍到黑洞照片意味著什么？

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍在接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō)，這相當(dāng)于第一次直接幫助我們確認(rèn)黑洞的存在。

此前，天文學(xué)家都是通過(guò)各種間接的證據(jù)來(lái)表明黑洞的存在，而EHT項(xiàng)目，則是通過(guò)這個(gè)擁有地球直徑的“虛擬望遠(yuǎn)鏡”直接觀測(cè)到了黑洞邊緣的圖像。人類首張黑洞照片的問(wèn)世，將對(duì)研究黑洞具有重要意義。

來(lái)源：每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合自新華社、海外網(wǎng)、央視新聞、公開(kāi)消息等