就在剛剛，北京時間4月10日21點，事件視界望遠鏡（EHT）在全球六地（上海、臺北、布魯
塞爾、聖地亞哥、東京和華盛頓），共同發佈了人類觀測到的首張黑洞照片——室女座的橢圓星系M87中的超大質量黑洞。
這個黑洞距離地球5500萬光年，中心黑洞的質量是太陽的65億倍。
今天這一刻，我們都是人類歷史的見證者。
黑洞到底是什麼？
雖然對科學家來說，黑洞有著無窮的魅力，但對普通人來說，可能很多人只聽聞過黑洞的名號，卻不一定能清晰地說出黑洞到底是什麼？
人們對黑洞最常見的想象，是一個“黑色的洞”，那麼黑洞到底是什麼？
《一想到還有95%的問題留給人類，我就放心了》中提到，恆星（比如太陽就是一顆恆星）可以理解為一個不斷爆炸中的熱核彈，而引力讓它一邊爆炸一邊不散架，它可以這樣維持數十億年之久。當燃料耗盡，恆星內部的壓力也就不復存在，在引力的作用下，它就會坍縮成一個黑洞。
《一想到還有95%的問題留給人類，我就放心了》
[巴拿馬] 豪爾赫 • 陳 & [美] 丹尼爾 · 懷特森 | 著
苟利軍 張曉佳 郝小楠 | 譯
2018年12月 未讀 · 探索家 出品
黑洞就是這樣一個恆星死亡後形成的體積極小、密度極大的天體，它引力很強，會將周圍的物質吸進去，包括光也無法逃脫。
人類是如何一步步接近黑洞的？
事實上，人類對黑洞的探索早在18世紀就開始了，對黑洞的瞭解貫穿了人類科技飛速發展的近300年時間。
1796年，法國科學家拉普拉斯曾在他的《宇宙系統論》中做出一個猜想：在宇宙中有一種天體，它的引力非常強，以至於光線都無法逃脫，他把這類天體稱為“封閉星體”。這就是科學家對黑洞最原始的想法。
真正對於黑洞的推導，來自愛因斯坦在1915年發表的廣義相對論，在廣義相對論提出幾個月後，德國物理學家史瓦西推導出了廣義相對論球對稱引力場的嚴格解，還提出了物體的史瓦西半徑的概念，當一顆恆星收縮到這一半徑大小時，就會變成黑洞。
△ NASA大天文臺錢德拉、哈勃和斯皮策聯合拍攝的這張圖中，我們銀河系中心的超大質量黑洞位於右側的亮白色區域，圖自未讀 · 探索家《天體寫真》
1962年，新西蘭物理學家羅伊 · 克爾解決了旋轉黑洞（即克爾黑洞）的引力場和時空問題。而“黑洞”這個名稱，直到1967年，才由美國理論學家約翰 · 阿奇博爾德 · 惠勒第一次提出。
但以上都僅僅是理論上的研究，能證明黑洞真正存在的證據出現在1971年：天體物理學家們探測到了天鵝座X-1，這個二元系統的特徵表明它是由一個黑洞和一顆巨大恆星組成的。
△ 藝術家概念圖中的天鵝座X-1黑洞，圖自未讀 · 探索家《太空飛行課》
到目前為止，人類觀察到的、有精確質量測量的黑洞大約有20個，整個銀河系中可能有上億個黑洞存在。
本次照片是如何獲得的？
雖然有多重證據證明了黑洞的存在，但人類仍舊想要直接“看”到它的真容。
還記得2015年刷屏的“引力波”，對這種兩個黑洞互相繞轉產生的引力波之聲的成功探測，讓科學界為之振奮。從那時起，科學家想要觀測黑洞的野心更加強烈了。
△ 哈勃觀測到的巨型橢圓星系M87的核心，天文學家們發現了明顯是從其核心發射出來的巨大噴流的新細節，這些觀測結果被解釋為超大質量黑洞存在的確定性證據，圖自未讀 · 探索家《太空之眼》
2006年，由麻省理工學院聯合了30多個研究所的科學家，組建起了一個“EHT項目”。終於在2017年4月，他們對黑洞進行了一場充滿雄心壯志的觀測。今天我們看到的“照片”，就是這次觀測的成果。
科學家們把8個射電望遠鏡陣列組成一個虛擬望遠鏡網絡，它們分佈在地球的不同地點，北到西班牙，南到南極，同時對黑洞的視界面展開觀測。
△ 8個望遠鏡分佈示意圖
今天新聞裡一直說的“EHT”，就是這個虛擬的望遠鏡網絡，它又被稱為“事件視界望遠鏡”，縮寫為EHT（Event Horizon Telescope）。
EHT的主要觀測對象有兩個，分別是位於銀河系中的超級黑洞Sgr A*和位於室女座的橢圓星系M87中的巨大黑洞。
雖然這8個射電望遠鏡陣列花費高昂，且觀測陣仗極大，但今天的照片仍舊不是我們理解的“實時拍攝”到的。
△ “事件視界望遠鏡”的主要觀測站，位於智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）/Wikipedia
EHT的觀測，是通過收集到大量關於黑洞的數據信息，再把每個觀測點的數據彙集到數據中心由科學家們進行分析比較，最終形成了這張圖像。
可以想到，EHT收集的信息量必然十分龐大，所以這次“沖洗”照片足足進行了兩年之久。這也解釋了為什麼2017年觀測到的“黑洞真容”，要等到今天才公佈。
我們是怎麼找到黑洞的？
可能你會覺得奇怪，黑洞的照片怎麼會被拍到呢？眾所周知，眼睛得接收物體反射的光才能看見它們的樣子。而黑洞不會放過任何一縷試圖逃逸的光，所以黑洞註定無法被看到，隱匿於茫茫宇宙中。那天文學家是怎麼確定這就是黑洞的呢？
其實，在《給好奇者的暗黑物理學》一書中有提到，在光線和物質都無法逃逸的區域外有一個球形的表面，這個表面就是黑洞的邊界，也就是黑洞的“事件視界”。
《給好奇者的暗黑物理學》
[法] 羅蘭 · 勒烏克 & [法] 文森特 · 博滕斯 丨著
張芳 丨 譯
2018-9 未讀 · 探索家
在某些時候，恆星量級（從3個太陽質量到100個太陽質量大小）的黑洞會存在於一個恆星周圍，將恆星的氣體“吸”到自己身邊，在事件界面上產生一個圍繞黑洞旋轉的氣體盤，即吸積盤。
當吸積氣體過多，一部分氣體在掉入黑洞視界面之前，會像飛速旋轉的轉盤上的水一樣，被沿著轉動方向拋射出去，形成噴流。
而吸積盤和噴流兩種現象中的氣體，都會因摩擦而發出耀眼的光亮，所以很容易被科學家探測到，黑洞的藏身之處也就因此暴露了。
如果我們在黑洞視界，會有怎樣的感受？
在很多人看來，黑洞彷彿是一個可以吞噬一切的宇宙怪物，其實並非如此，只有在黑洞視界這個界面附近，才會出現黑洞特有的時空變形。所以當你身處黑洞視界時，你會感受到一種對腳和頭的奇怪而強烈的拉伸感。
在經典物理學中，重力的強度取決於物體之間的距離，就像地球上靠近月亮的地方會比較遠的區域更容易受到月亮的吸引，從而形成海水的潮起潮落一樣，我們的腳因為比我們的頭更接近地球的中心，所以受地球的吸引也就更強，而兩者之間的引力差就會形成一個拉伸的力量。但因為在地球表面，這個力的強度非常微弱，不到你體重的百萬分之一，所以千萬別指望你會因此變高。
但在黑洞視界附近時，這種差異就很明顯了，如果面對的是一個質量為10個太陽質量的黑洞的話，你感受到的牽引力就好像是你被吊起來，而整個巴黎地區的人都掛在你的腳踝上一樣。
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