事件视界望远镜计划(Event Horizon Telescope,EHT)拍摄的第一张黑洞影像昨晚在布鲁塞尔、圣地亚哥、上海、台北、东京和华盛顿六地同时发布。这幅黑洞影像揭示了室女座星系团(Virgo Cluster)中超大质量星系 Messier 87(M87)中心的黑洞,距地球 5500 万光年,质量是太阳的 65 亿倍。图中发光的部分是黑洞周围的物质落入黑洞中时,散发的强烈能量。就此,大名鼎鼎却一直不见其人的黑洞大人就此揭开它的面纱啦!

虽然网友们都忙着刷屏许愿,不过在之后小编还是要特别为大家奉上几道关于黑洞的 “科普小菜”,看看它到底难得在哪里:

黑洞是个啥?理论上,黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界(event horizon)。宇宙中,根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类:恒星级质量黑洞(几十倍-上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于两者之间)。

为什么要给黑洞拍照?

上个世纪初,爱因斯坦提出的广义相对论预测黑洞不仅存在,而且还是宇宙中一些极端现象的 “幕后推手”。黑洞是一种体积极小、质量极大的天体,具有非常强的引力,在它周围的一定区域内,连光也无法逃逸出去,这一区域称为 “事件视界”。这次为了拍摄启用的 “事件视界望远镜” 正是得名于此。

“它将帮助我们了解为何黑洞能对宇宙中的天体产生深刻影响。美国亚利桑那大学天文和物理学教授迪米特里奥斯·帕萨提斯说,这个项目将可以验证爱因斯坦的预言。“就像首次进入一个全新的领域……什么都阻止不了我们由衷的兴奋。”

拍到的照片意味着什么呢?科学家拍到这张照片后绝不会仅仅把它装进镜框挂起来就完事。他们会借此机会验证这几年来建立的黑洞计算机模型是否正确。尤其重要的是,可以验证黑洞的质量(目前估计为太阳质量的 400 万倍)、直径以及自转速度等指标。更重要的是就像昨晚国家天文台负责人在上海佘山分会场上的慷慨陈词——中间不发光的万亿多公里黑色区域是人类还无法解释的东西,它将在很长一段时间里挑战我们对于宇宙基础学的认知!但这只是一个开始,未来 EHT 组织各成员单位还会带来更多前所未有的科学成果。

至于科学家们是怎么给黑洞摆好姿势拍照?200 多位分布在世界各地的科学家参与了这一项目,其中 4 位出席了 “西南偏南” 一个专题论坛介绍,给超级黑洞拍照是通过 “事件视界望远镜” 系统完成的,这是一个由分布在全球各地的射电望远镜组成的虚拟望远镜阵列,口径与地球直径相当。2017 年 4 月,阵列中的 8 台望远镜同时运作,完成了超级黑洞相关数据的收集。这个名为 EHT 的计划是个由全球 200 多位科研人员共同达成的重大国际合作计划,EHT 的建设和此次拍摄的黑洞照片是全球很多人花了很多时间和精力才凝结的一个成果。

在知乎和微博上,已经有不少小伙伴表达了对见识到黑洞先生真面目的满满期待,毕竟我们除了在影视剧作品中的效果图之外对它几乎是一无所知,人类最大的天性不正来自好奇心的驱使吗?