3分钟解密：首张黑洞照片是如何拍出来的

北京时间4月10日21:00整，人类首张黑洞照片在全球六地同步公布，让人类第一次看到黑洞的模样。今天，我们就和大家聊聊这张照片的背后，黑洞是如何被拍摄出来的。

具体黑洞是什么，如何形成的，简单说就是恒星在衰老死亡过程中，内核会急剧塌缩，所有物质快速的向着一个点坍缩，最终坍缩成一颗黄豆大小的奇点，并形成一个强大的力场漩涡，扭曲周围时空，成为黑洞。

根据质量，黑洞大致可分成三类：恒星级质量黑洞（相当于太阳质量的几十倍到上百倍）、第二类是超大质量黑洞（在几百万倍太阳质量以上），还有就是介于两者之间的中等质量黑洞。

根据理论推算，仅仅是银河系中就应该存在着上千万个恒星量级的黑洞。然而，因为黑洞自身不发射和反射电磁波，仪器和肉眼都无法直接观测到它。既然无法“看见”，那怎么就知道它存在呢？天文学家们主要是通过各种间接的证据。

首先是恒星、气体的运动透漏了黑洞的踪迹。黑洞有强大的引力，对周围的恒星、气体会产生影响，于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。其次是根据黑洞吸积物质，也就是吃东西时发出的光来判断黑洞的存在。最后则是通过看到黑洞成长的过程观测黑洞。到目前为止，通过间接的观测，科学家们在银河系发现和确认了20多个恒星级质量黑洞。

那讲完了这些，我们就来说说这张照片是如何拍到的。根据广义相对论预言，虽然黑洞本身不发光，但因为黑洞的存在，周围时空弯曲，气体下落至黑洞的过程中，会被加热发光。因此黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内，像个阴影一样。我们从这张照片中也能看到，黑色的阴影部分才是黑洞所在的区域。要想捕捉到这个阴影，这就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，但满足上述所有条件，望远镜的口径需要像地球大小。然而，目前地球上已有的单个望远镜最大口径也只有500米。

于是天文学家们想到了一个好办法，那就是把地球上现有的一些望远镜“组合”起来，就能够形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜，其所达到的灵敏度和分辨本领都是前所未有的。

于是，全球超过200名科学家达成了“事件视界望远镜”这一重大国际合作计划（简称EHT）。简单讲就是利用多个位于不同地方的望远镜在同一时间进行联合观测，最后将数据进行相关性分析之后合并。为了这次黑洞照片的拍摄，科学家们最终选定了来自全球多地的，包括南极望远镜等8个亚毫米射电望远镜。才为人类呈现出这样一张震撼的图片。