摘要：黑洞，是宇宙中最为神秘的天体。它所具备的引力极其强大，一旦有物体踏入它的掌控范围，便再也无法逃脱，哪怕是在宇宙中以超快速度传播的光线，面对黑洞的引力也束手无策。

黑洞，是宇宙中最为神秘的天体。它所具备的引力极其强大，一旦有物体踏入它的掌控范围，便再也无法逃脱，哪怕是在宇宙中以超快速度传播的光线，面对黑洞的引力也束手无策。

既然光线都难以挣脱，那是否意味着我们永远无法目睹黑洞的真容呢？答案是肯定的，我们的确无法直接观测到黑洞。不过，幸运的是，当光线行经黑洞附近时，会被黑洞的引力场弯折，进而产生能够被拍摄到的黑洞阴影。

在一张最新的黑洞全景照片里，我们不但看到了黑洞的阴影以及周边发光的气体，还目睹了向外喷射的外流物质。本文就来给大家讲讲黑洞全景照片背后的故事。

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人类史上首张黑洞照片

回溯至2019年4月，想必许多人都被一张形似“甜甜圈”的照片刷了屏。

EHT合作组织拍摄的M87超大质量黑洞

该照片拍摄于2017年4月，是人类史上首张黑洞照片，呈现的是距离我们5500万光年之外的M87星系中心的超大质量黑洞。从照片中，我们能够清晰地看到一个暗弱的中心区域，也就是被明亮圆环结构环绕的黑洞阴影。

人类之所以能够拍摄到如此遥远的黑洞，一方面源于这个黑洞本身规模巨大，其质量达到了太阳质量的65亿倍；另一方面，是因为科学家们联合搭建了分布于全球各地的亚毫米波望远镜，最终组合成一台分辨率等同于地球大小的虚拟望远镜，也就是大名鼎鼎的“事件视界望远镜”。首次目睹黑洞照片，自然引发了极大的轰动。

即便如此，有关黑洞的研究并未就此止步。相反，借助拍摄所获取的数据，天文学家们始终致力于揭开更多与黑洞相关的谜团。

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后续关于黑洞的更多照片

有关M87中心黑洞的消息接连不断。先是美国科学家另辟蹊径，借助前沿的机器学习技术，对已有的数据进行深度挖掘与处理，得到了更为清晰的黑洞照片。在新照片里，黑洞的阴影区域有所扩大，周围的圆环则变窄了。

PRIMO算法使用2017年EHT数据生成的M87超大质量黑洞

紧接着在2023年4月份，由中国科学院上海天文台的科学家们牵头，并发表于《自然》杂志上的一项研究成果，再度吸引了众人的目光。

在这项新研究中，科研人员发布了黑洞的全景照片。在这张全景图中，我们能看到一个更加厚实、蓬松的“甜甜圈”，相较事件视界望远镜所拍摄的，其尺寸要大出50%左右。

不仅如此，图中还呈现出三个分叉结构，这些分叉正是黑洞产生的向外物质喷流，是高速喷射的气体。这是人类首次在同一张照片中，同时捕捉到黑洞的阴影与喷流。

中国科学院上海天文台发布黑洞的全景照片

这张全景照片并非由事件视界望远镜拍摄，而是源自另一组规模与它相近的虚拟望远镜。这组虚拟望远镜于2018年4月进行拍摄，主要运用了全球毫米波甚长基线干涉测量阵列，英文缩写为“GMVA”，它连接了全球各地的14台射电望远镜。

此外，此次拍摄还启用了位于北极格陵兰岛的12米格陵兰望远镜，以及位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列，英文缩写为“ALMA”。值得一提的是，事件视界望远镜与此次观测都用到了ALMA望远镜，关键原因就在于该望远镜阵列拥有极高的灵敏度，能够捕捉到那些极为微弱的宇宙信号。

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观测波长之间的差异

或许你心中会不禁泛起疑问，为何此次观测能捕捉到与事件视界望远镜不同的景象呢？

这其中的奥秘主要在于观测波长存在差异。

此次观测接收的来自M87中心的射电波长为3.5毫米，而事件视界望远镜的观测波长是1.3毫米。正是这看似细微的波长差别，却在宇宙观测中引发了巨大的不同。在这更长的波长下，可以观测到更多与喷流相关的细节。

事件视界望远镜

过去，我们虽然知晓喷流是从黑洞周围区域喷射而出，但对于其产生机制却始终如同雾里看花，摸不着头脑。

而此次观测不仅有助于我们深入理解喷流的确切形成过程，还将助力我们探究围绕黑洞旋转的物质之间的相互关系，进一步揭开宇宙黑洞的神秘面纱。

研究人员还怀揣着更大的期望，他们渴望能够进一步拍摄到黑洞周围气体运动的视频，以便更加直观、动态地把握黑洞周围气体的流动与变化，向着宇宙黑洞的终极奥秘不断迈进。

来源：波波百谈一点号