自从1783年乔恩·米歇尔在给英国皇家学会的一封信中首次提到黑洞以来，它就吸引了科学家、作家、电影制作人和其他艺术家的想象力。也许部分的吸引力在于这些神秘的东西从来没有真正被“看到”过。但现在这种情况可能会改变，因为一个国际天文学家团队正在连接地球上的许多望远镜，希望制造出有史以来第一张黑洞图像。
黑洞是一种空间区域，其中的引力非常强大，任何东西——甚至光——都无法逃脱。1915年，卡尔•施瓦兹柴尔德用数学方法预测了它们的存在，作为爱因斯坦广义相对论中提出的方程的解。
几十年来，天文学家一直有间接证据表明，超大质量黑洞——比我们的太阳大100万到10亿倍——位于大质量星系的中心。这是因为他们可以看到围绕星系中心旋转的恒星受到的引力。当周围星系环境的物质过量时，它们也会喷射出可探测到的羽状物或等离子体喷流，以接近光速。去年，LIGO的实验提供了更多的证据，因为它发现了由两个中等质量黑洞在数百万年前合并而成的时空涟漪。
虽然我们现在知道黑洞的存在，但关于黑洞的起源、演化和对宇宙的影响的问题仍然是现代天文学的前沿问题。
在天空中捕获一个小点
2017年4月5日至14日，事件视界望远镜背后的团队希望通过尝试拍摄有史以来第一张黑洞事件视界的图像(理论预测任何东西都无法逃脱)来检验黑洞物理学的基本理论。通过连接全球射电望远镜阵列在一起形成的一个巨大的地球大小的望远镜——使用一个称为甚长基线干涉测量法和Earth-aperture合成的技术,科学家们将窥视我们银河系中心的黑洞,是比我们的太阳大4 m倍-人马座a * -潜伏。
射手座A *。这张照片是在美国宇航局的钱德拉X射线天文台拍摄的。椭圆表示轻微的回声
天文学家知道在黑洞周围有一个由尘埃和气体组成的圆盘。在黑洞的引力场中，这种物质发出的光的路径会被扭曲。它的亮度和颜色预计也会以可预测的方式改变。天文学家们希望通过视界望远镜看到的是一个明亮的新月形状，而不是一个圆盘。他们甚至可以看到黑洞活动视界的阴影在明亮的闪光漩涡物质的背景下。
在南极、智利、夏威夷、西班牙、墨西哥和亚利桑那，这个阵列连接了9个遍布全球的观测站——一些是独立的望远镜，另一些是望远镜的集合。“虚拟望远镜”已经开发多年，这项技术已经经过测试。然而，这些测试最初揭示了有限的灵敏度和角度分辨率，不足以探测到到达黑洞所需的尺度。但是，增加敏感的新望远镜阵列——包括智利的阿塔卡马大毫米阵列和南极望远镜——将给该网络带来急需的能量提升。这就像戴上眼镜，突然能从迎面而来的汽车上看到两个前灯，而不是一团模糊的光。
阿塔卡马大毫米亚毫米阵列ALMA夜间麦哲伦云下
黑洞是天空中一个紧凑的光源——它的光学波长(我们能看到的光)被大量的尘埃和气体完全挡住了。然而，具有足够分辨率并能在更长时间内工作的射电毫米波波长的望远镜可以透过这个宇宙迷雾进行观测。
任何一种望远镜的分辨率——可以识别和测量的最细微的细节——通常被引用为一个小角度，与一个物体的大小与其距离之比相对应。从地球上看，月球的角度大小约为半度，即1800弧秒。对于任何望远镜来说，孔径越大，可以分辨的细节就越小。
单个射电望远镜（通常具有100米的孔径）的分辨率大约为60弧秒。这与肉眼的分辨率和满月的表观直径的六十分之一相当。但是通过连接许多望远镜，事件地平线望远镜将达到15-20微秒（0,000015弧秒）的分辨率，相当于能够在月球的距离处窥探葡萄。
有什么危险
虽然以这种方式连接许多望远镜的做法是众所周知的，但视界望远镜仍面临着特殊的挑战。网络中每个工作站记录的数据将被送往一个中央处理设施，在那里超级计算机将仔细地组合所有数据。每个地点的不同天气、大气和望远镜条件都需要对数据进行细致的校准，以便科学家能够确定他们在最终图像中发现的任何特征都不是人工制品。
如果成功，用与黑洞视界相当的角度分辨率成像黑洞内部的物质，将开启黑洞研究的新时代，并解决许多大问题:视界是否存在?爱因斯坦的理论是否适用于这个极端强引力的区域，或者我们需要一个新的理论来描述如此接近黑洞的引力?另外，黑洞是如何被喂食的，物质又是如何被喷射出来的?
甚至有可能拍摄到附近星系中心的黑洞，比如位于我们本地星系团中心的巨大椭圆星系。
最终，数学理论和深刻的物理洞察力、全球国际科学合作以及前沿实验物理和工程领域卓越而持久的长期进步，将使揭示时空的本质成为21世纪初科学的一个决定性特征。
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