黑洞，这个在爱因斯坦广义相对论中被预言的极端天体，其引力之强大连光都无法逃逸，使其成为宇宙中最黑暗的存在。然而，长期以来，黑洞只是存在于理论中。尽管天文学界在宇宙中发现了许多引力异常现象，并推测这些现象可能由黑洞引起，但直到2019年，天文学家们公布了第一张黑洞照片，黑洞的存在和真实面貌才为大多数人所熟知。
一、拍摄的第一张黑洞照
这张发光的球体，即为天文学界利用事件视界望远镜拍摄的第一张黑洞照片。它来自距离地球5500万光年的M87星系中心，质量达到了太阳的65亿倍，属于超大质量黑洞。
事实上，天文学家利用事件视界望远镜拍摄到了两张黑洞照片。M87星系中心黑洞之所以先于其他照片公布，是因为数据分析较快，而除了这张照片之外，还有一张银河系中心黑洞的照片将于2022年5月12日晚上9点公布。
作为距离地球最近的超大质量黑洞，人马座A的质量是太阳的440万倍，距离地球仅有2.6万光年。按理说，这个距离足够天文学家早早开始研究它，然而由于银河系尘埃带的阻挡，普通的光学望远镜无法直接观测到人马座A附近的景象，因此，天文学家通过X射线望远镜推断其存在。
而事件视界望远镜用于拍摄黑洞照片的关键在于它由地球各地的8个射电望远镜合并而成，理论上的观测口径相当于整个地球，因此才能透过厚重的尘埃云直接拍摄位于2.6万光年之外的银河系中心黑洞。
二、为什么黑洞能够被拍摄出来
与许多人的想象不同，事件视界望远镜并不具备光学镜片，因此所拍摄的照片实际上是通过收集数据后合成的。黑洞照片只是勾勒出了黑洞的大致形状，所收集到的射电数据仅来自黑洞周围的吸积盘辐射，可以将其视为黑洞的外部轮廓。
因此，即将公布的第二张黑洞照片，也将以橘红色光晕的形式呈现，只不过光晕的形状可能会有所不同，因为两个黑洞的质量差异巨大，吸积盘的特性也可能不同。
可以肯定的是，不论是银河系中心黑洞还是M87星系中心黑洞，它们此刻仍在大肆吞噬周围的恒星物质。因为除了黑洞之外，任何一个星系的中心都存在着大量密集的球状星团，这些星团中的数百万颗恒星为黑洞提供了持续不断的物质来源。当这些物质接近黑洞时，它们被黑洞的巨大引力所吸引，并形成一个称为吸积盘的环状结构。吸积盘中的物质在受到极端强烈的引力和摩擦作用的影响下被加热，产生了巨大的能量，从而发射出强烈的辐射，包括射电波段的辐射。
事件视界望远镜利用射电波段的观测技术，能够探测到这种射电辐射，并通过合成数据形成黑洞的影像。这项技术的关键在于将来自不同位置的射电波束进行干涉测量，从而实现极高的分辨率。通过对观测数据的处理和分析，科学家们能够还原出黑洞的外形。
黑洞的照片不仅仅是一张静态的图像，它还向我们展示了黑洞周围的物质运动和引力效应。例如，照片中的光晕形状可以揭示黑洞的自转和吸积盘的旋转方向。通过对照片的进一步研究，科学家们可以获得关于黑洞的更多信息，例如质量、自转速度、吸积盘的结构等。
黑洞照片的公布标志着天文学研究的一个重要里程碑，它不仅让我们更加深入地了解黑洞的性质和行为，也验证了爱因斯坦广义相对论的预言。这项成就将推动我们对宇宙中最神秘和极端的天体之一的研究，进一步拓展我们对宇宙的认知。
