敲黑板！黑洞首张照片背后的知识？来听专家解答

4月10日晚，EHT（事件视界望远镜）项目组公布了史上首张黑洞照片。拍摄的是距离我们5500万光年的M87星系中心的黑洞。那么这张照片背后有什么含义呢？两位专家来为你答疑解惑，他们分别是中科院上海天文台的副研究员左文文和科普作家天体物理学博士孙正凡。

2017年项目组观测的有两个黑洞。分别是人马座 A*，也就是银河系中心的黑洞，以及M87这个河外星系中的黑洞。这两个黑洞其实我们都去观测了，但是这次我们发布的是M87的黑洞。

我们之所以会选择这两个黑洞，是因为它们是从地球上看过去是比较大的，而我们目前的EHT视界望远镜也能看到的两个黑洞。

这次为什么会发出M87黑洞照片？那是因为银河系中心的那个黑洞的照片还在冲洗当中，不是说没有照片，还在冲洗当中。

因为黑洞它有很强的引力，周围的物质就会向黑洞下落。

我们想一下水力发电，水力发电是水从高处落下，然后水的重力势能转化为机械能推动发动机去发电。黑洞也是一样的，物质从高处往黑洞下落，它也会释放很多能量，就会产生光和热，也加热了周围的气体。

因为有亮的部分，所以你看中间是暗的，这就是为什么中间部分被称作黑洞阴影。

大家可以看到下面很亮上面很暗，那是因为这个黑洞是在转动的，它转动的角度应该是从南往北，逆时针的这个角度。

还有一个细节大家看一下，这张照片，它的环并不是非常光滑的，它外面还有一些信息。通过这些在我们看来好像不太完美的东西，其实可以挖掘出很多的细节的。

每个黑洞它都有一个控制范围，或者叫做视力范围，我们叫做“视界”。在视界以内的话，即使是光都没有办法逃离。

从“事件视界”这个名字说到，事件是真正发生的事情，视界它是一个边界。这个边界外面的东西我们可以看到。外面光环上的光，这都是从黑洞以外逃出来的光，里面的东西是永远逃不出来的。也许将来随着新物理的进展，比如说可以跨越超高纬度，也许可以抛开黑洞，或者进入到黑洞内部，现在看来就是科幻的情节了。

现在的天文学研究认为，黑洞拥有一个边界，只要跨过这个边界，正常宇宙的一切定律，包括时间和空间，甚至光在内的任何物质和信息，都会失效。这个边界就是 “事件视界”。那是一条不归路，我们无法看到 “事件视界”另一端，一旦有东西越过事件视界，它会坍缩入黑洞的奇点，那是一个体积无限小，密度无限大的点，任何物理定律在这里已不再适用。

其实这里面有几个难点。首先它的数据量很大，当时项目组花了五天的时间去拍M87中心的黑洞。总共8个天文台，收集的数据达3500多个TB，相当于800万个小时的高清电影。如果我们看电影的话要看几百年，这么大的一个数据量。

另外就是处理的细节，技术细节也是很复杂的，所以我们用了创新的算法，超级计算机，这样去处理，也花了整整两年多的时间。

之前我们都是通过理论推演，看周围发出的光这些证据证明黑洞的存在。这些证据你完全有理由说不信的，我们现在把它确实拍下来了，而且跟理论是吻合得非常好的，我们就可以更加确信黑洞的存在，而且它就是这个样子的。

我们也可以进一步想想，我们银河系当中的黑洞它会是什么样子的，或者在我们周围，太阳附近也会不会存在一些安静的黑洞，对我们来说其实是有威胁的。当然我觉得对于天文学家来说，现实的这些东西是不考虑的，他们考虑的是黑洞到底是什么样子，黑洞周围到底是什么样子，而且知道得越准确越好。

前面说黑洞中心是一个奇点对不对，再想想我们宇宙是怎么来的？大爆炸是哪儿来的？大爆炸也是从起点开始。当我们去研究黑洞的时候，其实也是在研究我们宇宙是怎么来的。一个黑洞是不断地压缩，而我们的宇宙是从一个奇点爆炸产生的。所以说从某个角度来说，我会觉得研究黑洞其实就是在研究宇宙本身。

文章来源：看看新闻Knews