一百多年前
爱因斯坦发表了广义相对论
最先预言了黑洞的存在
2019年4月10日21：00
我们或将成为
第一批“看到”黑洞的人类
（观看直播请在文末详细了解）
或许你会有些惊讶
天文学家不是早就公布了一大堆黑洞的照片吗
比如像这样的
或者是这样的
但很遗憾，这些都不是黑洞真正的样子，只是艺术家们通过想象绘制出来的黑洞艺术概念图。
下面这张图或许是大家最熟悉的黑洞形象——相对论物理学家基普·索恩为2014年上映的影片《星际穿越》设计的黑洞形象：“卡冈图雅”，深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆环。
这是电影《星际穿越》中的黑洞形象，
周围的亮环是由气体构成的吸积盘。
团团们一定很疑惑，
为啥我们想知道黑洞长什么样就那么困难呢？
那我们首先就要搞清楚
什么是黑洞
根据爱因斯坦1915年发表的引力方程来计算，如果一个天体质量非常大而体积又特别小的话，在它的周围就会形成时空扭曲的“视界”，一旦进入这个界面，连光都无法逃逸。
但其实早在1783年，英国地理学家、牛顿的“小校友”约翰·米歇尔就已经意识到：一个致密天体的密度可以大到连光都无法离开。
而在1968年，这种高密度的天体首次被美国天体物理学家约翰·惠勒称作“黑洞”（black hole），并迅速流传开来。
这也构成了我们今天对黑洞的最基本认识：
吸入所有一切，连光都逃不出来。
换句话来说，这种天体
根 本 看 不 见！
既然看不见
我们怎么能找到黑洞的位置呢
科学家们可以通过黑洞对周围天体的影响来间接观察它的存在，尤其是它巨大的引力造成的时空扭曲，就像可以通过观测月亮的轨道和速度来间接推测地球的质量。
而且，黑洞周围会存在一些发光的现象，比如黑洞在吃掉周围的恒星时，会将恒星的气体撕扯到身边，形成一个旋转的吸积盘。
黑洞有时候也会“打嗝”，一部分吸积气体会沿转动方向被抛射出去，形成喷流。
吸积盘和喷流都会因气体摩擦而产生明亮的光线，以及其他频段的辐射，以供我们观测。
1978年，天体物理学家让·皮埃尔·卢米涅给出了黑洞视界的第一幅图像。当然，这不是一张真正的照片，而是他利用自己的数学知识和相关技术以及60年代的一台IBM 7040穿孔卡片计算机对黑洞景象进行的电脑模拟。
（天体物理学家让·皮埃尔·卢米涅笔下的黑洞）
利用电脑模拟产生的数据，卢米涅用钢笔和印度墨水在底片上描绘黑洞，整个过程就像是一台人体打印机。这幅模糊的图像展示了观察者靠得足够近时看到的一个扁平盘内物质坠入黑洞的景象。
我们用什么设备来给黑洞拍照呢
从17世纪初人类发明望远镜至今，天文望远镜的口径越来越大，从最早的2.5厘米口径，到目前最大的10米口径光学望远镜，还有我国“天眼”工程的500米口径球面射电望远镜（FAST），这些望远镜无一不凝结了人类的智慧，甚至代表了人类社会的最高科技水平。
（位于贵州省的FAST航拍图）
然而，要想观测遥远黑洞，依靠目前任何单个望远镜都远远不够。
因为它们离我们实在太远了。
比如这次即将公布的人马座A*黑洞和星系M87中心黑洞，最近的距离我们至少2.5万光年。
虽然人马座 A*黑洞的质量大约相当于400万个太阳，所对应的视界面尺寸约为2400万公里，相当于17个太阳的大小，但因为它距离我们实在太遥远了，所以我们采用单一手段来观测的效果，恐怕相当于在晴朗的夜晚站在阳台上去看月球表面的一个橘子，或者在北京看清上海一颗高尔夫球上的小坑。
因此，在过去10多年时间里，麻省理工学院的科学家们联合了其它研究机构的科研人员，开展了激动人心的“事件视界望远镜”（EHT）项目。
2017年4月，由世界各地8个天文台的亚毫米射电望远镜组成的虚拟望远镜网络“事件视界望远镜”发力，对银河系中心黑洞人马座A*和星系M87中心黑洞展开观测。
观测结束之后，大型计算机集群再对各个站点收集的数据进行合并与分析，期间耗时2年多，从而产生黑洞的图像，也就是我们今天晚上21：00即将看到的第一张“黑洞照片”。
EHT的“八只眼睛” 位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极，这8个射电望远镜有单镜、也有望远镜阵列，联合起来能够“拼成”一个与地球直径一样大的虚拟望远镜。它们向选定的目标撒出一条大网，捞回海量数据，为我们勾勒出黑洞的模样。
真正的黑洞会是什么样子的呢
今天即将公布的这张黑洞照片，可能会像电影画面一样壮观绚丽，也可能只有几个模糊的像素点，但不管怎么样，这张得来不易的照片和EHT项目都意义非凡，这是人类在黑洞观测史和科学发展史上迈出的重要一步。
我们即将成为
有史以来第一批“看见”黑洞的人类！
观看直播
今晚21:00
我们不见不散！
素材来源 | 科普中国、央视新闻、国家空间科学中心、北青网
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