黑洞究竟是什么？我们如何拍到它的照片？对于这个神秘的天体，人类又已经悄悄观察了多久？蹡蹡~就让石头来告诉你吧！
关键词：科普；黑洞；广义相对论；霍金辐射
黑洞是什么？
虽然名字中有一个“洞”字，黑洞却并不是真正意义上的“洞”。
黑洞实际上是宇宙空间中存在的一种质量和密度都非常大的天体，通常由质量足够大的恒星在耗尽“燃料”之后发生引力坍缩而产生。
科幻电视剧《神秘博士》中的“博士”燃烧了一颗恒星
这样有可能会产生一个黑洞
爱护宇宙环境，人人有责
石头建议大家不要这样做
由于黑洞的质量巨大，它的引力场也十分强大，几乎可以将一切路过它的物质都吸走，就连光子也无法逃脱，所以它看起来会是黑的。在质量如此巨大的天体周围，时间和空间也会发生扭曲。
你可以这样理解：有一张平铺的可延展的网，在上面放上一个很重的物体，那么重物周围的网都会产生凹陷；而当有其它物体从旁边路过时，便会落入凹陷的网中。
不过，就算是黑洞的引力，也比不过清晨的被窝
开个玩笑~
我们看到了些什么？
不过话说回来，你真的知道你看到的是什么吗？
邪王真眼
如果你对这张图产生了疑问——黑洞不该是黑的吗？周围那一圈橙色的是什么？
恭喜！你发现了华点！
事实上，黑洞的本体只占了这张图片中很小的一部分：画面中心的暗区被称为黑洞阴影，是因为黑洞周围的光子被吸走造成的，黑洞的势力范围比它小约2.5倍。
嗯，图片上看真的不大……
周围那一圈橙色的，实际上是吸积盘（Accretion disk）。
吸积盘是一种由弥散物质组成的、围绕中心体转动的结构。
黑洞周围的气体被吸引，在此过程中，引力能被转化为热能，气体温度升高，向外发出强烈的辐射。这便是我们能看到的环形亮区。
如果你仔细观察，还能看到左上至右下的一条带状亮区。
这就是相对论性喷流（Astrophysical jet）。
一般认为，它是由吸积盘表面的磁场沿着黑洞自转轴的方向扭曲并向外发射产生的等离子体喷流；而形成它的能量，便是磁力线扭曲时产生的。
我们如何拍到它？
我们这次拍到黑洞，使用的是事件视界望远镜（Event Horizon Telescope）。
事件视界望远镜（EHT）是一个创建大型望远镜阵列的项目，该阵列由全球射电望远镜网络组成，并由甚长基线干涉技术（VLBI）整合数据。
黑洞研究的历史有多久？
1783年 “暗星”
没想到吧？竟然这么早！
虽然广义相对论在1915年才被提出，但关于黑洞的研究，最早的线索却可以追溯到1783年！
英国科学家约翰·米歇尔（John Michell）在1783年写给卡文迪许的一封信中提出，可能存在一种“暗星”(dark star), 其密度很大且非常紧凑, 拥有连光都无法逃逸的巨大引力。
这被认为是历史上第一次提出的关于“黑洞”的概念。
1915年 “时空扭曲”
爱因斯坦提出广义相对论，认为质量可以扭曲时空、产生引力。最终发展出一个理论：当质量被压缩到空间中足够小的一个区域中时，没有光子能从其内部逸出。而这样的区域的边界便是事件视界。
1939年 “恒星坍缩”
J. Robert Oppenhemimer和Hartland Suyder提出，我们现在所称的黑洞，可由大质量恒星因自身引力引起的坍缩而产生。
1964年 “黑洞”
在Science News Letter中，“黑洞”一词被正式提出。
1974年 “霍金辐射”
物理学家斯蒂芬·霍金提出：黑洞并非完全黑暗，它会持续散发出一种热辐射。
1978年 “M87星系”
通过研究M87星系的星体运行轨迹，科学家提出，此星系中心可能有一个质量巨大的黑洞。
2008年 早期EHT数据
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早期EHT数据模拟出的黑洞。
2019年 第一张照片！
庐山真面目，人类终于得见！
你知道吗？
这次发现的黑洞，其实是有名字的~
它的名字是“Pōwehi”。
在夏威夷语中意为“绮丽黑暗的无尽创造之源”（embellished dark source of unending creation）
虽然黑洞会吞噬所有身边的过客，但是，它却能让理论物理学家们重新考量广义相对论，为我们带来无尽的宝藏！
探索之路，仍在继续！
参考资料及图片来源：
[1] https://www.sciencenews.org/article/history-black-holes-science-news?tgt=nr
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Event_Horizon_Telescope
[3] https://www.hawaiipublicradio.org/post/introducing-p-wehi-world-famous-black-hole
[4] https://media.weibo.cn/article?id=2309351003464359637141969999
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Astrophysical_jet#Relativistic_jet
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/John_Michell#Black_holes
[7] giphy.com
（责任编辑：郭晋）
（转载自 石头科普工作室）
