数字先生67
人类历史上首张黑洞照片已经于2019年4月10日晚9:00公布，我们第1次目睹了黑洞的真容，这张黑洞照片拍摄的是距离我们5500万光年的M87星系的中心黑洞，其质量约为太阳的64亿倍，通过照片来看，它的核心区域存在一个阴影，那正是黑洞的本体所在的地方，它的周围环绕一个新月状光环，是它所吸引的物质组成的吸积盘。
由于光线的传播需要一定的时间，比如太阳光传播到地球上就需要8分14秒，这是因为太阳到地球的距离远达1.49亿公里，光线走过这个距离就需要8分14秒，M87中心黑洞与我们的距离远达5500万光年，那么也很显然，我们看到的理论上正是这个黑洞5500万年前的样子。至于它如今的的样子，我们是无法得知的，要想通过同样的手段看到它如今的模样，那就需要再等5500万年了。
不过这样的计算实际上忽略了宇宙膨胀的作用，因为宇宙自大爆炸诞生以来，其体积就处于不断膨胀中，因此5500万光年的距离，也是有着宇宙膨胀作用导致的空间膨胀而增加的距离的，所以实际上光线发出并不到5500万年。
但是由于5500万年这样的距离在宇宙中并非非常遥远，M87星系与我们的银河系都处于室女座星系团中，两者之间的空间膨胀作用并不明显，所以我们看到的M87中心黑洞基本上还可以认为是5500万年前的样子。
M87星系是一个巨大的椭圆型球状星系，直径约50万光年，也是室女座星系团中最大的星系，是我们银河系规模的上百倍，由于具有巨大的质量，它也是室女座星系团的中心星系。这个星系的一个显著特征就是从中心喷射出来的一股超级喷流，天文学家们将其描述为"古怪的直线光束"。这道喷流由M87的核心（中心黑洞）向外延伸至少5,000光年，是源自中心黑洞吸积盘压力造成的巨大离子喷射。
这个星系的其他被观察到的明显特征还有长达10万光年的散发出X-射线的狭窄细丝，和在7000万年前爆发的热气体中的一个巨大空洞。
科普大世界
人类历史上的第一张黑洞照片已经于2019年4月10日晚上9点公布了，人类第一次目睹了黑洞的真容，而这个黑洞，距离地球足足有5500万光年。
我们都知道，光的传播是有速度的，那么也就意味着，距离地球5500万光年的黑洞，我们拍到的它的照片，实际上是它5500万年前的样子，只不过光线经过了5500万年才传播到了地球而已。这个黑洞，距离地球很远，当然质量也是异常惊人，达到了太阳质量的65亿倍，如果把它放在太阳系，那么太阳系很快就会被其吞噬得一干二净。
黑洞是广义相对论预言的产物，当黑洞的照片被公布的时候，人们又一次惊呼，爱因斯坦又对了，的确，爱因斯坦作为一个天才的理论物理学家，他的一生中提出的很多个理论，很多尚没有被完全证实。还记得几年前引力波被发现的时候，人们就意识到广义相对论是正确的，因为引力波正是广义相对论的一个非常重要的预言。这一次，由爱因斯坦广义相对论推导出来存在的黑洞，又一次使科学界沸腾。
其实早在18世纪末期，就有两位科学家，一位是拉普拉斯，一位是米歇尔，他们就已经根据经典力学预测出了宇宙中存在一种奇怪的天体，这种天体质量足够大，以至于引力场很强大，强大到连光线都无法从其表面逃逸。后来爱因斯坦提出了广义相对论，德国有一个名为史瓦西的科学家根据广义相对论计算出了一种天体，这种天体可是吞噬一切在其临界视界之内的物体，就连是光也一样，这种天体就是我们所说的黑洞了。
黑洞被认为是无法被直接观测到的，因为前面已经说过了，黑洞连光线都不放过，但是我们却可以通过黑洞对周围物质的影响判断黑洞的存在。比如这次所公布的黑洞的照片，我们可以看到，照片的中心是黑色的，这个就是黑洞的临界视界，在三维空间中它是一个球体，但是我们也可以看到，在黑洞之外是一个红色的圈，这个就是黑洞的吸积盘了，简单来说，黑洞在吞噬恒星的时候，会将其气体物质一点点吸过去，在吸的过程中，气体物质的运动速度越来越快，同时气分子之间的碰撞摩擦越来越多，导致吸积盘上的高能粒子，会发出x射线和γ射线，也就可以被望远镜观测到了。
但是这个黑洞的确距离地球太远了点，足足5500万光年的距离，哪怕是光线也需要走5500万年的时间才能传播到地球。为了拍到这个黑洞的照片，科学家可是利用了位于全世界各地的八个太空望远镜联合起来，以制造一个虚拟口径差不多为地球直径这样的一个巨型天文望远镜才达到这一目的的。有人说为什么不拍摄银河系内的黑洞呢？毕竟它们距离我们更近，但是问题在于我们本身处于银河系中，如果拍银河系中的黑洞的话，可能会受到一些周围天体的干扰。其实照片两年前就已经被拍出来了，只不过科学家利用了两年的时间反复核实，才最终发出准确无误的黑洞照片。
镜像宇宙
没错！我们看到的这个黑洞的照片，是这个黑洞五千万年前的样子，至于它现在的样子，就又要等5000万年以后，我们才能看到！
这个问题，看起来非常诡异！
也就是说，我们看到的很多宇宙星空，都是过去的，都是几百万年甚至几十亿年前的样子！我们只能看到以往，看不到现在，更看不到未来！
想想吧，这个事情是不是细思极恐？
我们一直生活在过去！生活在历史中！
我们的当下，什么样子？
星空的当下，什么情况？
对于我们来说，可能会是让我们，还要花大力气才能解决的问题！
田家风味
是这样的
M87星系中的黑洞距离我们大概有5500多万光年，从地球上发出一束光，需要5500多万年才可以到达M87黑洞，如果考虑到空间膨胀效应，那么时间会更久。![]()
看到这个问题，我感觉回答光年的含义比回答题目更有科普意义。
什么是光年？
顾名思义，光指光速，年指时间，速度乘以时间就是长度。所以光年是长度单位。
在光年定义中，光速是指光子在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方传播的速度，取值每秒299,792,458米。光年中的时间因素年是指儒略年，儒略年是西方社会早期使用儒略历中年的平均长度，定义的数值为365.25天，等于31,557,600秒。
光年有多长
我们知道了光速是每秒299,792,458米，儒略年是31,557,600秒，所以简单相乘就是一光年的长度，等于9,460,730,472,580,800米。回到题目中，我们也就可以把M87黑洞和地球的距离换上成米了，等于520340175991940000000000米。虽然这个数字很壮观，但是既浪费笔墨又浪费纸张，还容易出错，所以直接用5500万光年描述这个距离省时省力。
为什么有光年而没有声年？
主要有两点。
1、光年作为一个单位，那么它必然包含了一个常量，这个常量就是光速，爱因斯坦的相对论告诉我们光速是宇宙中的固定值，不会因为参考系的改变而产生变化，而声速却是不尽相同的，声音的传播速度受介质影响，固体中声速>液体中声速>气体中声速。
2、相较于光速，声速实在是太慢了。钢铁中声速约为5000米每秒，我们可以计算一下M87与地球大约多少声年，520340175991940000000000÷5000÷31557600= 3297 717037999.97声年，约三万多亿声年，显然没有用光年方便。
在天文学上，对于描述恒星与系内行星的距离用光年又不太合适，所以又有了“天文单位”、光分等长度单位，科学家把地球到太阳的平均距离定义为"1天文单位"，把光在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方，传播一分钟的长度定义为光分。1天文单位（以A.U.表示）=149597870千米，一光年约等于63240天文单位，1光分 = 17987547.5km。
显而易见，光年是长度单位，所以回到题目中，M87星系黑洞事件视界外的光线传播到地球需要耗时5500万年左右，我们看到这些光线传播而来的信息也是5500万年前的信息，这还不考虑宇宙时空的膨胀效应，由于宇宙中光速为速度的极限，所以信息的极限速度也是光速，光锥之内就是命运，想看的现在M87星系黑洞是什么样子，那就等5500万年后在地球上重新架起事件视界望远镜吧。
感谢您的浏览，我是漫步的小豆子，期待您的关注。
黑洞图片来源于欧洲南方天文台，不是视觉中国，谢谢。其他图片来源于网络，侵删。
漫步的小豆子
北京时间2019年4月10日，人类首张黑洞照片第一次面世，说明了黑洞从此不再孤独寂寞，同时也体现出了没有任何事情是人类做不到的，不过悲惨的是黑洞可以拿来赚钱。
虽然第一张黑洞照片面世，对人类来说简直就是福利，但福利这个东西也分好分坏，好处就是能用作科学研究，坏处是可以用来赚钱，但并不能养家只能糊口。
随着时间的推移，黑洞会越来越被人类所熟悉，从此黑洞不再神秘。
但目前最大的问题，还是怎样分配黑洞第一张照片版权的归属权，到底归属谁，并不重要，重要的是能不能把收得的费用分点给黑洞，不然黑洞日后怎么在宇宙朋友面前抬头做最强杀手？
还能不能跟宇宙间最顶尖的杀手们混？这个不说，又有谁知道？
最近烦恼的不是照片版权问题，而是黑洞得了忧郁症，谁来买单？
你争我夺，这个词似乎只属于人类，过度的消费，造成了一连串的枯萎，这才明白危险都是自己弄出来的。
那天黑洞发火之时，所到之处，寸草不生，看你家里还有多少银纸够得上黑洞吃一顿，我不为黑洞说话，但我为黑洞今后的生活着想，这也是为了人类，也是为了自己。
人类应该研究黑洞，而不是消费黑洞！
所谓人间一年，天上一万年，黑洞来你家，那是半秒钟的事情，看你赚钱快，还是黑洞来得快。
玖柒影视
我个人猜测黑洞其实就是另外一种形式的能量转换的过程，也就是说宇宙的整体能量物质是不变的，但是宇宙中却存在着各种能量释放或者转换的过程，恒星燃烧释放是一种能量转换的过程，而黑洞的吸收其实也是一种能量的转换过程，黑洞其实就是现有常见的物质和能量转换成为另外一种我们目前还没办法完全了解的物质的过程。
比如说我们宇宙中存在着许多能量我们还没有真正的完全发现，就好比为什么星球明明有重力，但是为什么能悬浮着，到底是什么样的力量导致星球支撑星球悬浮和运动，这种能量是什么样产生的，这种能量会消耗掉吗，这种能量来自哪里，这些我们都没办法解释就好比我们科学猜测暗物质的存在一样，暗物质的形成会不会跟黑洞有什么关系，是什么样的能量在维持整个宇宙正常运转。
而宇宙里面的天体形成的原因是什么，是什么样的能量导致天体的形成和毁灭，天体的运转当然也需要能量，这些能量是怎么样形成的，会不会跟黑洞有关，其实我个人猜测黑洞并不是所谓的时间和空间的隧道，反而更像一个有着固定运行方式的一个能量转换机器或者说工厂也可以说是天体。
黑洞代表着毁灭和死亡，但是也代表着能量的新生，也就是说通过死亡毁灭的方式获得新的能量生成的希望，就好比人身体里面的细胞死亡和新生的过程类似，我个人认为黑洞属于维持宇宙能量平衡的天体，而光在宇宙里面也只是一种能量而已，所以也逃不了被黑洞转换的命运。
当然现在的科学认为黑洞是一些巨大的恒星毁灭后萎缩坍塌形成的，但是没办法说明天体坍塌后击穿了空间形成黑洞，但是是什么维持黑洞的巨大能量运转，黑洞后面肯定是链接着一个储存或者运行释放的空间就好比水中漩涡一样，而而很有可能黑洞后面的空间其实就是能量被转换过后的的释放空间。
至于这次首次发现拍摄出来黑洞的存在，也证明了爱因斯坦的相对论和霍金的黑洞理论，这个黑洞是大约5000万光年外的一个黑洞，对于现在这个黑洞的样子很多人都认为是5000万年前的样子，毕竟距离太过遥远，光要跑5000万年才能达到地球，而我们观测天体基本上都是靠光线来认定的，所以说这个黑洞旁边的光线是五千万年前的其实也没错。
但是要知道这些都只是人类的推论和计算，并不是真实的有绝对证据证明的，所以有可能会产生一些不确定性和偏差，但是宇宙中应该存在着一些东西速度比光线更快的，也有可能存在着一些物质能让光线跨越飞行速度远超本身速度的物质也不一定，只是目前没有办法发现也不一定，所以是不是真的看到的是5000万年前的景象其实真的不好说，以上都是个人猜测胡编，欢迎指正文明讨论，喷子和没有素质教养的人不要打扰。
无法超越的足迹
在我国最早的预测古籍《奇门盾甲》一书中，对宇由万物的生克及宇宙天体的运行规律有祥尽的描述。它要比西方对天体宇宙的认识要早一千多年。遥远的星际光芒，要以5000多万年计算，这就是说我们人为观察到，遥远的星际的状态，其实是5000多万年前的状态。5000多万年的状态，与今天的状态还一样吗？我们所了解的是5000多万年以前的事，这还有意义吗？恐怕，这不是西方人所要了解的宇宙的实相。西方人没有智慧的方法，认识到我们人的存在，与天地宇宙万物的成长，有密切的关系。
遥远的星际，有这样的文化系统存在。中国文化中的二十四节气，28星宿的运作，北斗7星的运化，这些都是人与宇宙关系的规律。
我们把古老的文化与现代最先进的科学放在一起观察，这样的研究工作很少有人来进行。我们大多数人或许不太习惯。但是，意义非常重大。
M87星系中的黑洞距离我们大概有5500多万光年，从地球上发出一束光，需要5500多万年才可以到达M87黑洞，如果考虑到空间膨胀效应，那么时间会更久。
什么是光年？顾名思义，光指光速，年指时间，速度乘以时间就是长度。所以光年是长度单位。在光年定义中，光速是指光子在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方传播的速度，取值每秒299,792,458米。光年中的时间因素年是指儒略年，儒略年是西方社会早期使用儒略历中年的平均长度，定义的数值为365.25天，等于31,557,600秒。
我们知道了光速是每秒299,792,458米，儒略年是31,557,600秒，所以简单相乘就是一光年的长度，等于9,460,730,472,580,800米。回到题目中，我们也就可以把M87黑洞和地球的距离换上成米了，等于520340175991940000000000米。虽然这个数字很壮观，但是既浪费笔墨又浪费纸张，还容易出错，所以直接用5500万光年描述这个距离省时省力。
在天文学上，对于描述恒星与系内行星的距离用光年又不太合适，所以又有了“天文单位”、光分等长度单位，科学家把地球到太阳的平均距离定义为"1天文单位"，把光在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方，传播一分钟的长度定义为光分。1天文单位（以A.U.表示）=149597870千米，一光年约等于63240天文单位，1光分 = 17987547.5km。
M87星系黑洞事件视界外的光线传播到地球需要耗时5500万年左右，我们看到这些光线传播而来的信息也是5500万年前的信息，这还不考虑宇宙时空的膨胀效应，由于宇宙中光速为速度的极限，所以信息的极限速度也是光速，光锥之内就是命运，想看的现在M87星系黑洞是什么样子，那就等5500万年后在地球上重新架起事件视界望远镜吧
黑洞也是会发光的，虽然说黑洞的光不是从黑洞内部发射出来的，而是围绕黑洞飞快运动的吸积盘发出的光线，或者是因为黑洞产生的引力透镜作用对背景光线的捕捉和扭曲。黑洞吸积盘发出来的光线本身也会被黑洞的引力所扭曲，而呈现出来不同的状态。
但是像5300万光年这样的距离范围实际上是通过造父变星法测量出来的距离，比通过单纯的哈勃效应或者光线红移测量出来的距离要更有现实意义。另外，5300万光年位置天体产生红移/蓝移不是非常明显，速度大概是光速的0.5%左右，所以基本可以认为我们看到的就是5300万年前的黑洞。
经常用了
就在前几天，第一张黑洞的照片在上海发布，虽然这张照片像电影里描述的那么惊艳，但是这张照片标志着一个新时代的带来。以前，黑洞只是一个科学理论的猜测天体，是一个数学公式底下诞生的“怪胎”，爱因斯坦与霍金都曾经预言过黑洞的存在，就在前不久，我们真的亲眼看到了黑洞，这绝对是一件值得令所有人兴奋的事情。
但是这个黑洞离我们如此之遥远，足足有5500万光年，是5500万光年，也就是说，从黑洞周围发出的光要经过5500万年才能穿越浩瀚的宇宙，到达地球，所以我们看到的只是一个550万年之前的黑洞。现在它究竟还存不存在我们都不得而知，如果它此刻消失了，宇宙中不存在了，那我们也要等到5500万年之后才能发现它的湮灭。我们看到的是一个虚假的宇宙吗？
离我们最近的恒星---太阳，距离我们有8光分，从太阳发出的光要经过8分钟才能穿越宇宙到达地球，我们抬头看到的太阳永远都是8分钟之前的太阳，假如此刻太阳突然消失，引力的传播速度也是光速，所以我们要在8分钟之后才能意识到太阳的消失。
除了太阳以外，离我们最近的恒星---比邻星，距离我们地球只有4.2光年，从比邻星发出的光要经过4.2年才能到达地球，所以我们通过望远镜观察到的比邻星是4.2年之前的比邻星，现在比邻星还存不存在，我们在观测的当下还是不得而知，依然要等到4.2年之后才能得到答案。
距离我们最近的星系---仙女座星系，距离我们地球有200万光年，从仙女座星系发出的光要经过200万年才能到达地球，所以我们看到的仙女座星系是200万年之前的。
5500万光年，相比于浩渺的宇宙真的不算是个很远的距离！当我们抬头仰望星空，漫天繁星其实都是历史，每一颗星星都在向我们诉说着史前信息，所以这么看起来，我们貌似活在了一个虚假的宇宙之中，我们不仅看不到当前其他星体的样子，就连它们是否还存在都不能马上确定，也许宇宙早已经消失，也许除了我们，宇宙是一片荒芜，谁又知道呢？
假如在非常遥远的地方真的存在着外星生命，他们如果发现我们的地球，没准地球上正在上演恐龙时代呢，但他们又怎么会意识到，地球上早就孕育了一群高智慧文明，正在将寻找······
关注我，我将持续更新科学科普内容，也欢迎留下你的看法!
科学狂想曲
前天晚上我们看到黑洞照片是由超级计算机根据事件视界望远镜收集到的数据生成出来的，虽然样子上远没有之前我们看到的黑洞模拟图来的震撼，但事件视界望远镜拍摄的这张黑洞照片贵在真实。
天文学家们探测宇宙主要是通过光学望远镜和射电望远镜来进行的，太空中的哈勃望远镜最远看到过134亿光年外的星系，但哈勃主要的观测波段是可见光，而我们的宇宙中除了可见光外还有大量的不可见光，比如X光和其他各种辐射，这时候就要用到地面上的射电望远镜了。
1865年物理学家麦克斯韦通过数学手段证明了电磁波的传播速度就是光速，而光也是电磁波的一种。探测中子星和黑洞这样会发出强电磁波的天体自然就成了射电望远镜的“拿手好戏”，因此黑洞照片才由分布在8个地区的射电望远镜共同拍摄。
我们看到的太阳是8分20秒前的太阳，这是因为光速只有30万公里/秒而地日达到了1.5亿公里。前面说到光的本质也是电磁波，所以也会和哈勃望远镜一样“看得越远就越古老”
计算机是根据射电望远镜收集到的黑洞电磁波数据来生成图像的，而黑洞的这些电磁波已经在宇宙中飞行了5500万年了，碰巧才被射电望远镜接收到，所以说我们看到的黑洞也是5500万年前的黑洞。
宇宙探索未解之迷
非常感谢“私房菜小彭”对老郭的信任和邀请。
先回答您的问题：昨天公布的M87星系中的黑洞照片，距离我们5500多万光年的距离，但是我们看到的图像并不是5500多万年之前的。
（尽管老郭不是学习宇宙学的毕业生，无法给出您精确计算的数值，但是我这样的判断是有根据的，您耐心往下看。）
我看了这个问题下面很多人回答都是认为距离多远，那么就应该是光走过这个距离所需要的时间。这样的思路是错误的，原因如下：
首先，我们必须要考虑星系的退行速度。
我们都知道，我们的可观测宇宙是920亿光年左右，我们的银河系的直径大约为20万光年。这个M87星系的黑洞距离我们有5500万光年，意味着M87是一个河外星系。我们必须要考虑宇宙膨胀带来的星系退行效果。这个黑洞从前距离我们比现在要近。
其次，我们需要考虑银河系带着太阳系在宇宙中运动。
我们的银河系也是有自己的运动的。它带着组成自己的各种恒星系统和各种物质在宇宙中狂奔。不知道宇宙学家现在有没有研究明白银河系的运动，以及这两个星系之间的运动关系。不掌握这个运动关系就不能判断这些光线发出来的具体位置。我们无法判断在这样一个长的时间里，银河系带着我们跑了多远。
（这里还是放一张M87黑洞的照片吧，要不感觉说的事好像都跟它没关系似的）
第三、必须考虑强引力场带来的时钟变慢效应。
巨大质量的黑洞带来的引力场不是我们人类在地球上感知到的。在M87黑洞周围的吸积盘上，时空极度扭曲。强大的引力最终导致时钟变慢的效果是非常强烈的。这不同于我们在地球上，人类头部和脚步那点时间差。黑洞视界之外，吸积盘从内向外发出的光线恐怕走出的时间是我们无法估量的一个数字。这个数值的量级应该是远大于空间膨胀带来的效应。具体是多少老郭不知道，但是可以参考一下导航卫星上的引力效应和相对论效应的的对比。我们把引力效应放大无数个数量级就是那种效果。
第四，为什么有人会直接按照阳光到达地球需要8分钟来参考计算呢。
其实这还是一个出于我们观察者的自身直觉限制。地球和太阳的距离其实没有多大变化，地球是太阳这颗恒星的行星。它们之间保持这稳定的相对运动关系，我们这样计算是没问题的。但是，银河系跟M87之间没有这样稳定的相对运动关系，谁知道这个漫长的时间里，银河系与M87星云之间相对运动了多远的距离？。所以这种直接照搬的计算是完全没有道理的。
总结一下吧：这次拍到的M87黑洞的照片中，其实包含了很多时间的信息，并不是一个固定的值，尽管这些光是同时到达我们的地球的，但是并不是照片上所有的光走过的时间都一样长，越靠近黑洞视界的图形就是越久之前的图像，越是边缘的距离我们时间越近。也许科学家能计算出这个平均值到底是多少。您也可以把这个图看做是一张在时间上的积分照片，反正老郭是这么理解的。即使您觉得我的理解不对，但这个时间的计算绝对不是这个距离除以光速那么简单。
