今年首张黑洞照片出现，那人类是怎么捕捉到的呢？答案你不会想到

图像：HAITONG YU / GETTY

       银河系中最猛烈的风暴正好就在它的中心肆虐。这是一个比任何恒星都要热的漩涡:一个过热气体的旋转圆盘，发射出两股喷流，一股在上方，一股在下方，像龙卷风一样旋转扭曲。在中间有一个完全静止的眼睛——一个全黑的球体，其直径数百万公里。

这是银河系中心的超大质量黑洞。现在，用一个地球大小的望远镜，我们捕捉到它的第一张照片。

       黑洞也许是宇宙中最神秘的物体。它们是被重力扭曲得连光都无法逃脱的空间区域。它们围绕着密度明显是无限的物体，称为引力奇点——我们所知的物理定律在这里崩溃了。

       想要“看到”黑洞似乎是不可能的，但是黑洞的边缘或者事件视界之外的区域实际上非常明亮。

       落入黑洞的物质通过一些难以理解的机制被加热到数百万摄氏度。这使得最大的黑洞，比如星系中心的超大质量黑洞，成为宇宙中最亮的物体。

       它们其中有许多在以前都被成像过，但只是作为亮点，从来没有任何细节的内部工作。

       要直接看到一个，我们最好的办法是把望远镜指向人马座和一个名为人马座A*的亮点，在那里有位于地球大约25000光年之外银河系本身的超大质量黑洞。

       不过，有一个问题。我们不能仅仅用哈勃太空望远镜捕捉人马座A*，因为我们的视野被气体和尘埃所遮蔽。我们必须转向无线电波，它可以毫无阻碍地穿过银河系。

       我们还需要有史以来最大的射电望远镜，因为典型的射电望远镜只能探测到比人马座A*大数百万倍的物体。因为距离太远，人马座A*是天空中的一个微小的斑点，直径只有37微角秒——大约相当于月球表面的一颗葡萄大小。

       事件视界望远镜（EHT）包括全世界九个射电望远镜阵列：智利、美国、墨西哥、法国、西班牙和南极洲。通过对每个数据进行三角测量，EHT像一个巨大的无线电波盘一样工作。这个信号并不是完美的，但是应该足够捕捉人马座A*的亮点以及中心的黑色轮廓。

黑洞周围的吸积盘可能会呈现为围绕在黑暗圈周围的明亮漩涡，如这张模拟图像所示。Hotaka Shiokawa/视界望远镜

       这样的图像可以让我们以新的方式，来检验我们对物理学和宇宙学，特别是爱因斯坦的广义相对论的理解。

       物理学家首先研究的是黑洞本身的形状。广义相对论预测黑洞是完全球形的，这意味着EHT的图像轮廓应该呈圆形。任何一种的挤压形状都可能是与公认的正统理念的第一次观察上的分歧，这在物理学上掀起了一场潜在的革命。

       另一个谜团与吸积盘有关，吸积盘是围绕在黑洞周围运动的物质的漩涡。那么它是如何加热的？物理学家经常把这个过程描述为一种“摩擦”，就像气体颗粒在盘中旋转时相互摩擦一样。但我们又知道气体太分散，无法直接物理接触，一定还有其他的原因，比如也许与驱动湍流的强磁场有关。同样，直接的图像也可以给我们答案。

       超大质量黑洞的演化与星系本身的生长息息相关。为了理解这些过程，我们需要放眼银河系之外。EHT应该足够强大，能够对5000多万光年外室女座M87星系中心的超大质量黑洞进行成像。尽管M87离我们的距离是人马座 A*的2000多倍，但它的黑洞却是人马座 A*的1500倍，所以它看起来应该只比人马座 A*稍小一点。

       2017年4月，九架望远镜将他们所有的“眼睛”都对准了人马座 A*。从那时起，科学家们一直在编译数据，绘制图像，并将其与我们预期的黑洞模型进行比较。天文学家和天体物理学家期待并预计很快就会有来自EHT的第一批图像。