每經(jīng)編輯 張楊運

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

圖片來源：攝圖網(wǎng) 圖文無關(guān)

黑洞究竟是什么？

理論上，黑洞是愛因斯坦廣義相對論預(yù)言存在的一種天體。該天體密度無限大，體積無限小。它具有的超強引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍，該勢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)生的引力場極為強勁，以至于任何物質(zhì)和輻射在進入到黑洞的一個事件視界（臨界點）內(nèi)，便再無法逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出。

黑洞無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。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。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團繞行軌跡取得位置以及質(zhì)量。

宇宙中，根據(jù)質(zhì)量天文學家們將宇宙中的黑洞分成三類：恒星級質(zhì)量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬倍太陽質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于兩者之間)。

黑洞到底會長啥樣呢？

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

假如我用一只超級巨大的探照燈對準黑洞照過去，黑洞不就現(xiàn)形了嗎？錯了！射向黑洞的光無論有多強，都會被黑洞全部“吞噬”，不會有一點反射。這個“無底洞”，照樣還是那么“黑”。把這種奇特的天體稱為“黑洞”，真是太妙了。

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

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

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

因此，盡管我們對事件視界望遠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，也請大家不必感到意外。

所以據(jù)海外網(wǎng)報道，外媒描述了黑洞照片可能呈現(xiàn)的樣子，那就是肉眼不可見的黑洞邊界，會被光線環(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，首張黑洞照片可能會顯示出被一圈強光環(huán)繞的黑色斑點。

↑攪動氣體云的中等質(zhì)量黑洞想象圖（圖片來自日本國立天文臺）。

怎么拍到的呢？

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

圖片來自央視新聞

而黑洞照片為啥“沖洗”需要約2年時間呢，一方面是數(shù)據(jù)量非常大，涉及到全球八個不同地方的望遠鏡，另外是在數(shù)據(jù)處理的過程當中很多技術(shù)難點導(dǎo)致處理時間比較長。

圖片來自央視新聞

拍到黑洞照片意味著什么？

中國科學院國家天文臺研究員茍利軍在接受新華社記者采訪時說，這相當于第一次直接幫助我們確認黑洞的存在。

此前，天文學家都是通過各種間接的證據(jù)來表明黑洞的存在，而EHT項目，則是通過這個擁有地球直徑的“虛擬望遠鏡”直接觀測到了黑洞邊緣的圖像。人類首張黑洞照片的問世，將對研究黑洞具有重要意義。

來源：每日經(jīng)濟新聞綜合自新華社、海外網(wǎng)、央視新聞、公開消息等