恐怖黑洞被“抓个正着”：第一张“胖”黑洞照发布

一直以来黑洞这个被称为“宇宙中最恐怖的东西”激发了无数天文和物理学界的科学家为之探索。人类好奇黑洞的模样。从引力波探测到双黑洞并合开始，黑洞已经从假说变为现实。

4月10日，伴随着人类史上第一张黑洞照片的发布，宇宙中最神秘的面纱被揭开了。

直接证据

此次发布的黑洞照片为M87星系中心黑洞。这张照片的意义就在于，对黑洞阴影成像能够提供黑洞存在的直接“视觉”证据。

在中国科学院上海天文台，事件视界望远镜(Event Horizon Telescope； EHT)项目和中国科学院发布来自于EHT的最新重大成果。此次新闻发布会在全球六地同时进行，分别是比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿。

给黑洞“拍照”为什么这么难？什么样的黑洞适合“拍照”？ “相机”在哪些方面取得了突破？带着这些问题，10日晚，第一财经记者走进了中国科学院上海天文台。

科学家在目前发现的大量黑洞候选体中，“相中”了人马座A*黑洞和M87星系中心黑洞进行“拍照”。

至于为什么没有人马座A*黑洞的照片？新闻发言人表示，人马座A*的变化速度太快，不容易成像，所以把精力只放在了M87。

对此，中国科学院国家天文台研究员苟利军此前接受媒体采访时解释道：“这两个黑洞的视大小是我们所发现的黑洞中最大的两个。”所谓“视大小”，是指人类从地球上观测天体时，直接看到的天体大小，这取决于天体本身的直径以及它与地球的距离。尽管人马座A*黑洞并非人们能观测到的最大质量的黑洞，但是它位于银河系中心，距离地球最近，被看作研究黑洞物理的最佳对象。而M87星系黑洞则以“胖”著称，其质量估计可达几十亿倍太阳质量。

中科大天文系教授蔡一夫对第一财经记者表示：“如此国际化的统一观测，加上中国的深度参与是很少见的。尽管长短基线技术已早有应用，但此次获得的黑洞照片的分辨率应该是最高的，一方面是参与观测的望远镜数量多，另一方面干涉图像的处理技术也大幅提升了。”

蔡一夫表示，这次科学上可能看到的黑洞视界附近更为精细的引力透镜现象，将是对引力物理的检验和验证的一次巨大成功。

观测两大黑洞

由于黑洞的体积很小，而且离地球的距离非常遥远，受限于单个望远镜的分辨率，黑洞无法被直接看到。尽管如此，黑洞的存在却早被人类预见。

早在十八世纪，数学家拉普拉斯等人基于经典的牛顿万有引力，提出了“暗星”的存在，这可以算是黑洞概念的雏形。

爱因斯坦的广义相对论预言，由于黑洞的存在，我们将会看到中心区域存在一个因为黑洞视界而形成的阴影，其周围环境一个由吸积或喷流辐射造成的如新月状的光环，这为黑洞“拍照”提供了可能性。

由于黑洞具有强引力，因此给黑洞拍照，最重要的目的是能够在强引力场的极端环境下验证爱因斯坦的广义相对论，并细致研究黑洞周围的物质吸积和喷流的形成及传播。

“以前关于黑洞的证据并不直接，此次‘拍照’能获得最为直接的证据，确认之前的间接观测和推测是否正确，也为今后的研究和观测提供一种检验方式。”苟利军指出。

本次“拍照”还可为一些基础物理研究提供数据或解释天文现象成因，如喷流的形成。科学家们希望能够解释黑洞自旋是否为喷流提供了能量源。而通过观察黑洞视界面的大小和形状，或许能够首次在超大质量黑洞周围的极端空间验证爱因斯坦引力理论。甚至，有人希望此次“拍照”能找到不同于黑洞的未知物体，用来解释物质因为自重塌缩时可能发生的情景。

（文章来源：第一财经）