黑洞“真身”今晚9点见！人类用什么神器为它拍的照？

作者：辽沈晚报来源：辽沈晚报公众号

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04-10

人类历史上首张黑洞照片今晚揭晓。

北京时间4月10日21时，全球六地（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海、中国台北、日本东京和美国华盛顿）将联合召开新闻发布会，公布这一重大科学成果。

»»» 记者专访黑洞团队成员、华中科技大学物理学院教授吴庆文

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今晚公布的图片

将是直接观测到的图像

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“这次是直接观测图像，类似超级相机拍摄，回来洗照片。”今日上午，参与观测超级黑洞的团队成员之一的华中科技大学物理学院教授吴庆文表示，这次观测超级黑洞，不是模拟更不是想象，而是真实图片。

吴庆文教授说，“人类首张黑洞照片”是在2016年发现引力波之后人们寻找到了爱因斯坦广义相对论最后一块缺失的拼图。这次望远镜分辨率比著名的哈勃望远镜分辨率提高了2000倍以上，可以分辨40万公里以外月球上一个乒乓球大小。

关于本次公布的黑洞照片，吴庆文教授和研究生冯建超博士过去几年进行了系列研究，对黑洞吞噬物质过程、黑洞自旋等重要信息做了较好限定，提出这次视界望远镜观测的黑洞图像应该来自黑洞吞噬的物质，而非相对论性喷流。

此外，还发现这个巨型黑洞很有可能是高速自转的。黑洞就是一台超级发动机，仅吞噬物质还向宇宙空间以接近光速抛射物质，课题组在前期一直在进行研究。“这次工作主要是分为观测、数据处理、理论分析等工作。全球有200人参与，中国团队十余个成员，参与了上述不同方向。我主要参与了一些理论分析。”

»»»记者专访中国科学院国家天文台研究员苟利军

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《星际穿越》中的黑洞可信么？

地球会不会被吃掉？

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在克里斯托弗·诺兰执导的科幻电影《星际穿越》中，男主角进入黑洞，并把黑洞数据给人类，得到准确引力。

从爱因斯坦广义相对论的诞生至今，人们对黑洞的想象和探索从未止步。黑洞是什么？给黑洞拍照意味着什么？中国科学院国家天文台研究员苟利军给了我们答案。

问：黑洞是黑的吗？黑洞是洞吗？

苟利军：黑洞就是连光都逃脱不了的一种球体，它不黑也不是洞。黑洞之所以“黑”，是因为它本身不发光；“洞”则是指东西掉进去就不出来了，像我们常说的“无底洞”，但他们可能还是累积在中间，只是变成了其他的东西。

问：《星际穿越》里面的黑洞靠谱吗？

苟利军：这部电影中的黑洞最靠谱。电影中，黑洞外部气体运动轨迹以及它的转动所呈现出的图像，都是根据物理公式、物理定律计算出来的。但是黑洞里面的样子完全是想象出来的，到目前为止，我们对于黑洞内部状态完全未知。

问：黑洞连光都能吞噬，地球会不会被吃掉？

苟利军：这个完全不必担心。黑洞引力巨大是实事，但只对非常靠近黑洞的物体产生破坏力。而当黑洞距离我们非常远的时候就完全不必担心，它对我们的生活不会产生任何影响。在人类已有的认识当中，咱们的银河系、宇宙当中存在着很多的黑洞，他们之所以没有把我们的地球和太阳系吃掉，就是因为他们距离我们还是很远的。

问：这次拍摄黑洞照片的光或者信号会不会被黑洞吃掉？

苟利军：肯定不会啊。黑洞本身是不发光的，这次拍摄的是黑洞周围的光。前面也提到，被吸入黑洞的气体相互摩擦，摩擦生热会产生比较强的辐射，会产生人类可以观测到的光子。我们在观测的时候，指向性也非常好，只会接受来自黑洞周围很小一部分区域的数据。

问：为什么要给黑洞拍照？价值在哪？花两年洗照片是否值得？

苟利军：我们认识黑洞已经很长时间了，100多年前德国物理学家卡尔·施瓦西给出了黑洞的精确解，之后也有很多的观测，但没有一张直接的照片展示给大家看，真正的黑洞是否跟我们想象的一致，并不知道。

问：拍照需要几天，洗照片需要多久？为什么洗照片需要这么久？

苟利军：2017年4月5日开始连续拍摄的了5天，然后2018年4月也拍了5天，相当于一共拍了10天左右，这次发布结果很有可能是两次观测结果的叠加。

这次观测是用VLBI技术把几个小望远镜联合起来，达到一架大望远镜的观测效果，所得到的数据量非常大，在处理数据方面肯定非常麻烦，洗照片需要很久。

问：为什么要构建“地球大的望远镜”？如何拍照和冲洗呢？

苟利军：这次观测在地球上设立8个观测点，是利用VLBI技术把几个小望远镜联合起来，虚拟出一个“地球大的望远镜”，让这个望远镜的有效口径更大，分辨率更高。

我们观测到的都是一些数据点，在不同空间位置上强度是不一样的。生活中的拍照方法也非常类似，我们看到有些地方是红色的，有些地方是蓝色的，有些地方亮一点，有些地方暗一点，所以是不同频率在不同空间位置上强度的分布图。冲洗的过程就是一个数据处理的过程。

关于黑洞那些不得不说的秘密

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照片回顾有关黑洞的那些发现

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2010年11月，科学家探测发现银河系中心溢出高能量放射线形成的两个巨大气泡，并认为这两个巨大的气泡源自一个超大质量黑洞的喷发。每个神秘的宇宙气泡结构直径跨越25000光年，两个气泡连接起来可覆盖可见夜空一半的区域，它们喷射着伽马射线（高能量波长光线）。

2010年11月，美国宇航局揭开了一则吊足媒体胃口的“秘密”——该局最近发现的“异常物体”不是此前盛传的UFO（不明飞行物或称飞碟），也不是外星人，而是地球附近一个年仅30岁的黑洞，这也是人类科学史上发现的最年轻的黑洞。

2011年8月，天文学家首次抓拍到黑洞吞噬恒星的过程，这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。照片中的黑洞仿佛魔鬼一般，将一颗接近它的恒星瞬间撕碎变成发光等离子体后消失无形。据悉，照片中的黑洞距地球约40亿光年。

2012年1月，NASA公布了哈勃太空望远镜拍摄到的仙女座M31星系中大量极其罕见的蓝色恒星，而被蓝恒星围绕着的、位于仙女座螺旋星系附近的一个超大质量黑洞，居然等同于太阳质量的一亿倍。

2011年，一个国际研究小组利用欧洲南方天文台的“甚大望远镜”，发现一个星云正在靠近位于银河系中央的黑洞并将被其吞噬，人们有望观察到黑洞“吃大餐”的场景。据悉，这也是天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。观测显示，这个星云的质量约是地球的3倍，它的位置近年来逐渐靠近“人马座Ａ星”黑洞。这个黑洞的质量约是太阳的400万倍，是距离我们最近的大型黑洞。研究人员分析认为，到2013年，这个星云将离黑洞非常近，有可能被黑洞逐渐吞噬。图为这是黑洞“捕捉”星云（轨道呈红色）的模拟图。

美国宇航局2012年2月21日宣布，天文学家用钱德拉X射线太空望远镜观测到源自恒星质量黑洞和迄今移动速度最快的宇宙风，这对理解此类黑洞的运行具有重要意义。此次发现的宇宙风源自代号为IGR J17091的恒星质量黑洞周围的气体盘，该黑洞距地球约2.8万光年。据悉，这种破纪录的风达每小时移动2000万英里，相当于光速的百分之三，是曾经见过的恒星质量黑洞产生的风速的十倍。

据欧洲南方天文台2013年10月16日发布的图片显示黑洞吞噬巨大物质的过程。通过NASA哈伯望远镜，PKG 1830-211银河系方位一个星状的物体被捕捉，呈螺旋状，附近的物质正被吸收。图片来源：欧洲南方天文台网站

黑洞的神秘面纱即将揭开

它真实的样子到底会是怎样？

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