世界第一张黑洞照片公布，你最想了解的都在这里

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写在前面

EHT是由分布在地球上的八个射电望远镜组成的干涉仪阵列，目的就是获得黑洞的图像。EHT瞄准了超大椭圆星系M87中心的超大质量黑洞，捕捉到了黑洞阴影和吸积盘。从观测角度来说，吸积盘的直径只有40微角秒，相当于从地球上测量月球表面一个苹果的直径。

正如昨天发布会公告中讲述的那样，世界各地的科学家和组织付出了巨大的努力，这也证明了科学家理论与协调性结合的强大，我们甚至有机会观察黑洞。这一结果源于2017年4月的一次观察活动，当时这一全球无线电天线网络同时观测到了M87。

这张令人震惊的新图像显示了距地球约5500万光年的椭圆星系M87中心的超大质量黑洞。这个黑洞是太阳质量的65亿倍。捕捉到它需要八个地面射电望远镜在全球范围内共同工作，就好像整个地球是一架望远镜。

什么是黑洞呢？

黑洞是密度极高的天体，任何光和物质都无法逃脱。黑洞视界内的任何东西，都会消失，永远不会再出现，黑洞的强大引力是无法想象的，这也是黑洞为何如此难以观察的原因。从本质上说，黑洞是看不见的，但环绕在它周围的吸积盘结构却会却闪闪发光。

黑洞周围一圈发光的是什么物质？为什么是橙黄色的？

我们知道，黑洞无法直接观测，所以在照片中，中间黑圈代表了黑洞及其视界范围，由环绕黑洞的发光物质形成，这个橙黄色发光物质叫做吸积盘，它也是黑洞结构之一。

橙黄色是最强烈的辐射等级，红色没有那么强烈，黑色就是很少或根本没有辐射。也就是说在光学范围内，黑洞周围的吸积盘是白色或者橙黄色的组成的，也可能带有蓝色或红色。

从这张由EHT拍摄的照片中我们可以知道什么？有什么意义吗？

首先，黑洞周围的时空被其强大的引力扭曲了。此外，如果黑洞在旋转，那么黑洞阴影和吸积盘一定是不对称的形状，因为吸积盘是在旋转方向上被拖动的。将观察到的图像与模拟结果进行比较，可以得到黑洞的质量和自旋方向，也成为南北自旋效应。

在《天体物理杂志快报》上发表的六篇关于超高温实验结果的论文中，超高温理论和模拟工作组讨论了M87黑洞的质量和自旋。他们用超级计算机进行了几次模拟，考虑了广义相对论和磁流体动力学，并将观测结果与模拟结果进行了比较。

这证实了M87中心的超大质量黑洞的质量是太阳质量的65亿倍。吸积盘的不对称形状表明黑洞的南边更接近我们，这也是人类第一次获得黑洞的自旋信息。另外这也证实了爱因斯坦的相对论，但是本次没有证实霍金的霍金辐射。

左边是M87中心超大质量黑洞的阴影观测图像。中间是基于相对论磁流体动力学模拟的模拟图像。右边是模型与观测分辨率相卷积的图像。这些模拟是理论和模拟工作组示例，使用的数据系统不是Aterui II。

太空组织和各国科学家的努力以及具体观测方法

日本国家天文台NAOJ的川岛知友是理论与模拟研究工作组的成员。他开发了一个精确而通用的相对论辐射传输代码，这个代码要用EHT模拟，并将模拟模型与观测数据进行了比较。除了上面的方法，日本，还有台湾模拟小组还计算了一般相对论磁流体动力学和辐射传输学，同时考虑了M87黑洞周围的详细结构。川岛在昨天的发布会解释了其研究的重要性：“我们成功地获得了M87中一个旋转的超大质量黑洞的图片和自旋数据，通过超高温观测和大量的模拟。通过东亚VLBI网络的观测，我们就能建立一个模型，既能解释EHT结果，又能解释喷流观测结果，从而揭示黑洞的自旋。”

这张图片的左上是黑洞阴影模拟，波长1.3 mm，右面的是M87的3.5 mm喷射流。考虑到广义相对论、磁场和辐射传输的影响。Aterui II会用于辐射传输计算，下面是东亚VLBI网络（波长7.0 mm）观测到的M87中心周围的图像。

国际研究小组的Kawashima的模拟是用Naoj的超级计算机“Aterui II”进行的。这项研究得到了JSPS Kakenhi Grant号JP18K13594，NINS国际科学基础，网络形成项目（授予号01421701）和JICFU的支持。

本研究利用NAOJ超级计算机ATERIII(Cray XC 50)对黑洞周围的相对论辐射传输进行模拟。ATERUI II是在NAOJMizusawa校区(岩手岛)运营的，理论上的最高性能为3.087 Pflops

还有世界各国科学家的努力，有很多就不一一介绍了。

如何简单理解观测过程？

观测黑洞并提供图像是巨大挑战，因为它们的引力如此之大，以至于一旦穿过视界，任何物质甚至光都无法逃脱。所以现在的图像是几十年理论预测和技术进步的结果，同时这也是一个由200多名研究人员组成的世界科学家团队完成的非凡的成就。

回到EHT，事件地平线望远镜EHT，它实际上是一个横跨全球的射电望远镜网络。他们的综合观测能力之前已经在两个黑洞上用过了，其中一个就包括我们银河系中心的人马座A*黑洞。

八地合一，共同观测

观测黑洞所需要的这些数据太多了，不可能通过互联网传输，所以团队成员必须把他们的数据带到世界各地的硬盘上。经过两年的分析，EHT团队才利用数据整合出图像。

通过将分散在南极洲和欧洲的8个望远镜的结果结合起来，Dempsey博士（最早提出世界望远镜结合观测理论的成员）和她的同事们可以制造直径9000公里的虚拟望远镜，几乎就要和地球一样大了，这就使其成为世界上最大的望远镜。不过，想要使这个全球望远镜观察同步起来又是一个巨大挑战。操作人员必须知道这些望远镜中每一台信号的时间，还需要精确到十亿分之一秒，这样才可以确保他们都在同时观察同一个物体。这些地点包括夏威夷和墨西哥的火山、亚利桑那州和西班牙内华达山脉、智利阿塔卡马沙漠和南极洲等。

美国宇航局的突出贡献

为了补充EHT的发现，美国宇航局的几个航天器在EHT的多波长工作组的协调下，通过不同波长的光来观察黑洞。美国宇航局钱德拉X射线天文台、核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和NeilGehrelsSwift天文台也加入了观测阵列。与2017年4月的EHT一样，通过不同种类的X射线光相协调，转向M87黑洞。美国宇航局的费米伽玛射线太空望远镜也在EHT观测期间观察着M87产生的伽马射线光的变化。

钱德拉X射线天文台近距离观察M87星系的核心。

虽然美国宇航局的观测并没有直接拍摄到这张图像，但EHT科学家们也必须使用美国宇航局钱德拉卫星和NuSTAR卫星的数据来测量M87喷射流X射线亮度。科学家们利用这些信息来确定黑洞周围喷流和吸积盘的模型，并和EHT的观测结果对比。

全球科学家祝贺这一伟大进步

耶鲁大学的天体物理学家Priyamvada Natarajan说：“爱因斯坦一定很高兴，霍金也一定非常高兴。这是全球科学家的第一次通力合作。”

加利福尼亚理工学院的天体物理学家Kip Thorne在一封电子邮件中写道：“看到黑洞阴影真是太棒了，毫无疑问，这确实是一个位于M87中心的黑洞，没有偏离广义相对论。”

著名黑洞模型：卡冈图雅

纽约巴纳德学院的宇宙学家珍娜·莱文JannaLevin说：“活着是多么美好的时刻，我们可以一起见证奇迹。”

哈佛大学的天体物理学家，电影制片人，历史学家，事件视界小组成员彼得·加利森：“人们有一种种族的高级浪漫，而不仅仅是收集统计证据，这是一次壮举和空前合作。”

杜尔曼博士将黑洞描述为“一个迷人、有趣的物体”，而黑洞阴影图片是宇宙美丽的风景。

阿姆斯特丹大学的天体物理学家，事件视界小组的成员瑟拉·马尔科夫说：“今天（4月10日）发布的图像像我们展示了宇宙的狂野，黑洞一定是宇宙奇特定律的破坏者。”等等……


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Kiss_The_Rain

是奥特曼的故乡？

xsliori

科学的前沿是推测，万一万有引力的定律是有局限性和片面性的呢？

cyb3030

太阳断光了，地球也被黑洞吃了

sskfn

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rzgjudj

下一看哪个国家能穿越黑洞！

119842281

看完这一篇文章，我有个问题想问小编希望给予回答：
首先第一个：既然黑洞强大到能吞噬一切，包括光都无法逃脱，或者扭曲时空，那为什么霍金辐射所提出来的，还会有物质被喷射出来？难道这些物质本身的引力强于黑洞吗？那我们是怎么观测到黑洞周边发光星体以漩涡状卷入黑洞的呢？
我觉得不应该是行星内核爆炸后产生的星体在向心力的作用下强行逆向旋转碰撞所产生的超强星体漩涡，这个漩涡所产生的超强引力能够扯碎周边行星从而产生吞噬假象。扯碎行星后在超强引力下高速旋转，将恒星的物质都扯碎膨胀导致核物质无法发生碰撞产生核反应造成的，所以不会有光。这样理解对吗

lounan321

m87！

chren

距离地球5仟5佰万光年，那我们今天看到的是几万年以前发生的事吗？