科学家们尝试首次给黑洞“拍照”预计2018年能看到

作为宇宙中最黑暗质量最密集的物质，黑洞为众多科幻小说和电影提供了精彩的素材和设定。只能在科幻电影里看到的黑洞，到底长啥样?如今，人类终于要给黑洞拍摄第一张“照片”了。

>>用啥拍?

由8个射电望远镜组成虚拟望远镜网络

从广义相对论推知而来的黑洞，确凿地存在于无数观测数据之中，但我们并不知道它在现实中的真实模样。人类在2015年第一次听到了两个黑洞相互绕转合并所产生的引力波之声，如今科学家们又在为亲眼目睹黑洞真容而努力——人类终于要为黑洞拍下第一张真正的照片了。

就在今年的4月5日到14日之间，来自全球30多个研究所的科学家们将开展一项雄心勃勃的庞大观测计划，利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络，人类或将第一次看到黑洞的视界面。这个虚拟的望远镜网络被称为“事件视界望远镜”(EHT)，其有效口径尺寸将达到地球直径大小。

根据理论推算，银河系中应该存在着上千万个恒星量级的黑洞，可到目前为止，我们只确认了20多个黑洞的存在，此外还有四五十个黑洞候选体。

>>怎么拍?

间接方式来探测黑洞

每年只有10天窗口期

由全球不同地区8个射电望远镜组成的“事件视界望远镜”5日开启，这个口径相当于地球直径的虚拟望远镜将在未来10天内尝试观测银河系中心的超级黑洞“人马座A*”。

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”。“事件视界望远镜”实际上尝试观测的是黑洞的“事件视界”。

可是，既然天文学家们根本看不到黑洞，他们是怎么确定“黑洞就在那里”的呢?黑洞自身不发光，难以直接探测，大大小小的望远镜对于直接观测遥远黑洞力有不逮。科学家们便只能够“曲线救国”，采用一些间接方式来探测黑洞——比如观察吸积盘和喷流。在某些时候，恒星量级的黑洞会存在于一个恒星周围，将恒星的气体撕扯到它自己身边，产生一个围绕黑洞旋转的气体盘，即吸积盘。当吸积气体过多，一部分气体在掉入黑洞视界面之前，在磁场的作用下被沿转动方向抛射出去，形成喷流。吸积盘和喷流两种现象都因气体摩擦而产生了明亮的光与大量辐射，所以很容易被科学家探测到，黑洞的藏身之处也就暴露了。

目前，科学家们利用8个位于不同地方的望远镜在同一时间进行联合观测，而且要保证所有8个望远镜都能看到黑洞，从而达到最高的灵敏度和最大的空间分辨率，留给科学家们的观测窗口期非常短暂，每年只有大约10天时间(对于2017年来说，是在4月5日到4月14日之间)。

>>难不难?

距离地球2.6万光年

犹如给月球上的葡萄柚拍照

“人马座A*”黑洞距离地球2.6万光年之遥，黑洞质量约相当于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。按科学家的说法，给“人马座A*”拍照大体相当于“给月球表面的一个葡萄柚拍照”，因此需要动用地球大小的虚拟望远镜。

给黑洞拍照并不容易，无法即拍即得，“洗照片”更是耗时漫长。射电望远镜不能直接“看到”黑洞，但它们将收集大量关于黑洞的数据信息，用数据向科学家们描述出黑洞的样子。天文学家需要用几个月来整理分析这10天获得的观测数据，预计2018年发布第一张黑洞“照片”。

无论我们最终得到的黑洞图像是什么样子——是像电影画面一般壮观恢弘，或只有几个模糊的像素点——“事件视界望远镜”都意义非凡，这是我们在黑洞观测史上迈出的重要一步。观测结果不仅仅是一张照片那么简单，它一方面呼应着爱因斯坦的广义相对论，一方面也将帮助我们回答星系中的壮观喷流是如何产生并影响星系演化的。 综合新华社等

编辑：靳聪