【黑洞首张照片】如何“拍摄”及“冲晒”？　一文看懂天文大发现

人类首张黑洞相片周三（10日）晚上揭晓。全球约200名科学家合作的“事件视界望远镜”（EHT）计划，在多个地方举行记者会，6个城市包括台北、东京等同步直播。
但究竟什么是黑洞？如何拍摄黑洞？这张照片又为何要花费2年时间“冲晒”？以下便是有关这次天文界盛事的小知识。

什么是黑洞？

科学家认为黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，是拥有强大引力的物体，其周围形成一个引力场，在一定范围内，连光线都无法逃脱。根据理论推算，在银河系中，恒星量级的黑洞就有上千万个。

科学家会根据质量把宇宙中的黑洞分成3类，包括恒星级质量黑洞（质量是太阳的几十倍至上百倍）、超大质量黑洞（质量是太阳的几百万倍甚至以上）和中等质量黑洞（质量介于两者之间）。

这次是“拍摄”哪个黑洞？

这次科学家拍摄的目标有两个黑洞，均属于超大质量黑洞，其中一个是黑洞“人马座A*”（Sagittarius A*），质量估计是太阳的400万倍，它与地球的距离，达到约2.6万光年。另一个是“M87”星系黑洞，与地球距离更是达到约5400万光年。

由于黑洞与地球相距极远，故此科学家形容，相当于在地球拍摄月球上的一个橙，需要有极大型的望远镜才能观测。

如何“拍摄”黑洞？

黑洞自身不发光，难以直接观测，故此这次科学家所“拍摄”的，其实是黑洞的“阴影”。这是由于黑洞的引力会吸聚物质到它附近，使它周围通常都有一个吸积盘（Accretion disk）环绕。吸积盘非常热且光亮，与黑洞对比明显，因此可以通过观测这个“吸积盘”来为黑洞拍照。

科学家为了这张照片，在计划中把各地天文望远镜连接组合，以建造一个超巨型的望远镜虚拟网络，这些望远镜分别位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极。科学家形容，这就好比“如地球一样大”的超巨型望远镜，为黑洞“拍照”。

在过去2年多来，科学家就一直收集从这些望远镜中得到的数据，以制作黑洞的相片。据科学家形容，这个望远镜虚拟网络，就好比一个与“地球一样大”的超大型望远镜。

为何“冲晒”需时约2年？

这张黑洞的首张照片，其实早在2017年4月“拍摄”，当时由全球多部天文望远镜组合进行联合观测，但由于并非直接拍出黑洞的图像，故此也要花费极多时间“冲晒”，包括处理当中的各项数据、补足缺失的部分，并展开校准数据的工作。

这张照片有何重要？

科学家过去仅通过间接证据推测黑洞的存在，例如是黑洞的超强引力对周围恒星的影响等。

早在1915年，物理学家爱因斯坦发表广义相对论，最先预言黑洞的存在。路透社引述美国亚利桑那大学（University of Arizona）天文物理学家普萨尔季（Dimitrios Psaltis）指，“在爱因斯坦的理论中，这个（黑洞）阴影的形状应该差不多是个完美的圆形。若然我们发现与理论估计的不同，那么我们就会返回基本步，清楚地知道有些东西不是正确了。”

（新华社／路透社）