摘要：人类观测世界主要依靠的是电磁相互作用力，也就是光的作用。而光就是电磁辐射，电磁辐射的波谱并不仅仅是肉眼能够看到的可见光，而是包含着无线电波（包括长波、短波、微波）、红外线、紫外线、X射线、γ射线等低频长波段和高频短波段的不可见光，这些不可见光虽然人类肉眼看不见

本文基于回答网友邀答的问题，见下面截图：

现在时空通讯就通过抽丝剥茧的严肃科普来回答这个问题。

人类观测世界主要依靠的是电磁相互作用力，也就是光的作用。而光就是电磁辐射，电磁辐射的波谱并不仅仅是肉眼能够看到的可见光，而是包含着无线电波（包括长波、短波、微波）、红外线、紫外线、X射线、γ射线等低频长波段和高频短波段的不可见光，这些不可见光虽然人类肉眼看不见，但通过光学仪器能够将它们显示出来，成为人类肉眼可分析研究的光。

当然，可见光是人类观测世界最重要的电磁波段，其在整个电磁波中间，波长和频率只占有极小的一段。可见光波长约在780～400nm之间，震动频率在380~750THz之间。整个电磁波谱，波长越长则频率越低，能量越低，反之波长越短频率越高，能量也越高。如无线电波波长最长可达上万公里，频率最低可达30Hz；波长最短的γ射线可在0.1nm以下，频率可达于3×10^19Hz以上。

太阳发出的电磁辐射就包含了电磁波的所有波段，但我们肉眼能看到的只有可见光，而射电望远镜通过仪器解析，能看到电磁波所有波谱。这就是人类能够通过各种望远镜，将宇宙深空的各种天体尽收眼底的方法。

不管是可见光还是不可见光，在真空中的传播速度都是光速，准确的真空光速常数为299792458米/秒，即每秒钟约30万km。由于人类观测世界主要依靠的是光，而光的传播是有速度限制的，尽管这种速度是迄今已知宇宙中最快的速度，无法超越，但也有其滞后性，因此我们看到的宇宙事物都不是即时的样子，而是已经过去的样子。

宇宙是一个超乎普通吃瓜群众想象尺度的巨大结构，天体之间的距离如果用人们常用的米、千米等计量单位来描述就很困难，因此确定了天体尺度测量的单位~光年、秒差距来描述，这样就会简单很多。

光年，就是光速运行一年的尺度。一年时间是地球围绕着太阳公转一年的时间，这个时间是个变量，每年不同，且有小数点，如按一年精确时间就无法确定一光年准确尺度，为了让一光年尺度变成一个精确常数，科学家们确定了按“儒略年”确定光年，即一个儒略年定为365.25天，也就是8766个小时，31557600秒。这样，一光年就有了准确的尺度，将光速常数乘以31557600秒，得出一光年尺度为9460730472580800米，也就是约9.46万亿km（千米、公里）。

所以，我们一定要记住，光年不是时间单位，而是一个距离尺度单位。但这个距离单位是通过光速和时间换算得来的。秒差距是建立在‌三角视差基础上，具体来说，以地球公转轨道的平均半径约1.5亿km（1个天文单位，1AU）为底边，所对应的三角形内角形成的视差为基础，1秒差距约为3.26光年。

由于光的传播是有时间过程的，而人类观测到的所有事物几乎都是依靠光，这样，接收到的图像信号就都不是即时的，而是已经过去式的。比如我们看到的月球，距离我们约40万km，就是一秒钟前的样子；比邻星距离我们约4.3光年，我们看到的就是它4.3年前的样子；M87星系距离我们5500万光年，我们看到的M87黑洞就是5500万年的样子。

说到这里，有基本科学素养的人们应该大体知道了黑洞照片是如何来的吧？因此，科学家们拍到的第一张黑洞照片，是M87星系中心黑洞的光学样子，这颗黑洞的电磁波经过5500万年的传播，才来到地球，科学家们通过设置在地球上的射电望远镜，接受到这颗黑洞的各个波段的电磁波，并通过各种仪器将其显示出来，而且是通过很长时间拍摄，将许多信息资料和照片合成出来的。

拍摄这张照片的望远镜不是普通简单的望远镜，而是经过设置在全球的8台巨大射电望远镜联网组成的阵列，叫事件视界望远镜，简称EHT。这是一个国际合作项目，我国科学家也参与了这项研究。EHT项目中的8台望远镜分别位于全球不同的地理位置，通过同步观测和数据处理技术，能够从多个角度捕捉到黑洞的射电信号，最终合成出高质量的黑洞图像‌。

这8台望远镜同时记录射电信号，通过甚长基线干涉测量技术，将望远镜的阵列变成地球这么大的口径，才能拍摄出如此远天体的高分辨率照片。这种技术不仅应用于M87黑洞的观测，还对其他天体进行了高精度成像研究‌。

黑洞是一种连光都无法逃逸的天体，也就是完全是黑的，根本不会被发出电磁波，为什么能够被拍摄到呢？时空通讯在以往的回答和文章中对这种科学常识早有科普，这里再简单说一下：我们观测到的黑洞并非黑洞本身，而是由于黑洞超强大的引力场，影响其周围天体和物质形成的现象。

每颗黑洞都有一个史瓦西半径，也就是以奇点为中心形成的球状事件视界，在其范围内具有无限曲率（可以理解为无限引力），任何掉落到这个范围的物质都有去无回，每秒30万千米的光也无法逃逸。接近这个事件视界的所有物质，都会由于其强大的引力围绕在事件视界周围高速运动，运动的速度可接近光速。这种高速运动会将所有物质都撕成基本粒子，粒子之间的碰撞会发出极亮的可见光和高能射线，包括X射线和伽马射线，甚至产生伽马射线暴。

围绕在黑洞外围形成的光圈被称为吸积盘，吸积盘所迸发出的高光在没有掉落到黑洞事件视界前会向太空辐射，从而被人类所观测到。人类就是通过这些观测到的现象获得黑洞的存在，且通过对引力效应对黑洞周边天体的影响和史瓦西半径大小，科学计算出黑洞的大小和质量。

M87黑洞以及各种大大小小的黑洞，就是通过这些方法观测得到的。而M87黑洞之所以成为明星黑洞，则是因为全球科学家们通过数年的合作努力，花费巨资，拍摄得到人类首张黑洞照片。这张照片的重大意义在于，人类对黑洞的科学建模以真实照片的方式展现出来，进一步证明了爱因斯坦等许多科学家们对黑洞预言的准确性。

至于引力透镜，也是爱因斯坦的一个预言，现在已经被证实并用于宇宙天体观测，是人类利用引力相互作用力进行观测的重大进步，里面的机制很复杂，过去时空通讯也多有科普，这里就不展开说了。

相信通过时空通讯的通俗描述，各位已经对M87黑洞照片的来源有所了解，那么请问，是谁在这个问题上愚昧无知抑或无耻呢？

我以为，提出这个问题的网友，既对天体物理学常识毫无了解，而且对最基本的物理学常识，甚至初中物理都一无所知，却大言不惭地高谈阔论高能射线、黑洞、引力透镜，还对全球科学家们花费了巨大努力和数年时间得到的科学成果肆意贬损和抹黑，着实令人啼笑皆非且有些不齿。

你说呢？欢迎讨论。

来源：时空通讯一点号