人类历史上第一张黑洞照片于今晚揭幕。北京时间4月10日21: 00，全球六个地方(布鲁塞尔、比利时、圣地亚哥、智利、上海、中国台北、日本东京和美国华盛顿)将联合举行新闻发布会，宣布这一重大科学成就。
届时，记者将带快递到上海天文台举行的新闻发布会上。当读者在等待“吃瓜”的时候，他们也可以预览与这个黑洞研究相关的背景信息。
电影《星际穿越》中的黑洞，它周围明亮的环是由气体构成的吸积盘(照片来源:电影《星际穿越》)
什么是黑洞？
答:根据爱因斯坦引力场方程的计算，如果大量物质集中在空间，围绕奇点将形成扭曲的时空“视界”。一旦进入这个界面，即使光子也无法逃脱。
这个预测是在1916年做出的，但是直到1967年普林斯顿大学的核物理学家约翰？惠勒在一次演讲中第一次使用了“黑洞”这个词，它迅速传播开来。
问:既然你看不见它，你怎么拍黑洞的照片？
答:虽然科学家看不到黑洞的主体，但他们可以一直追踪到光子消失的“地平线”。这是我们能“看到”的极限。
黑洞周围确实有一些发光现象。例如，当黑洞吞噬周围的恒星时，它会把恒星的气体扯到一边，形成一个旋转的吸积盘。黑洞有时会“打嗝”，部分积聚的气体会向旋转方向喷出，形成喷流。
吸积盘和喷流都会因气体摩擦和其他频段的辐射而产生亮光。
问:如何找到黑洞？
答:科学家可以通过黑洞对周围天体的影响，特别是其巨大引力造成的时空扭曲，间接地感觉到黑洞的存在，就像通过月球的轨道和速度间接估计地球的质量一样。
其次，上面提到的吸积盘和喷流会产生发光，伴随着其他频带的辐射。
最后，一个黑洞与其他天体或另一个黑洞之间的相互作用将产生大量引力波，这也是一个可探测的线索。
问:有没有确认的黑洞？
甲:是的。人类探测到的第一个引力波信号是由两个黑洞合并产生的。
人类发现的第一个强黑洞候选者是1964年发现的天鹅座X-1，它距离地球约6000光年。天鹅座X-1有一个被它吃掉的“伙伴”，但是伴星的质量比它本身更好，引起了广泛的争议。它的身份已经被怀疑了很长时间，霍金在它身上下了赌注(并且输了)。科学家后来测量到天鹅座X-1的质量约为14.8个太阳，视界半径为300公里，这应该是一个胃口很小的黑洞。
目前，科学家们更加关注的一种黑洞候选系统是软X射线瞬态源。这种类型的系统包括一个小质量的伴星，通常处于安静状态，但是会有间歇性的X射线爆发，间隔从几个月到几十年不等。间歇性爆发是探测黑洞的好时机。
根据理论计算，银河系中应该有数千万个恒星大小的黑洞，但只有20多个被证实。
问:这次拍摄的是哪个黑洞？
两个超大质量黑洞。一个是银河中央黑洞Sgr A*。另一个位于处女座M87星系的中心。之所以选择这两个目标而不是银河系中更近的恒星黑洞，是因为它们的视界离地球足够大。
长期以来，科学家们发现了数千亿颗围绕银河系中心旋转的恒星，推测有一个超大质量的天体。根据计算，Sgr A*的质量相当于约400万个太阳，地平线半径约为2400万公里。听起来足够大，但是考虑到银河系中心的黑洞距离我们25，000光年(约24亿公里)，实际效果相当于在北京的上海看地球上月亮上的一个橘子或者看高尔夫球上的一个小洞。
M87中心的超大质量黑洞已经达到太阳质量的66亿倍，它的视界大约是冥王星轨道的三倍。当然，由于距离较远，M87中心黑洞对地球的实际影响可能与Sgr A*相差不大。
问:你是怎么拍到这么高分辨率的照片的？
答:全球望远镜组成一个阵列，进行联合观测，形成一个有效孔径等于地球直径的大望远镜。这个大型虚拟望远镜被称为事件地平线望远镜(EHT)，由八个望远镜组成。它们是:南极望远镜；阿塔卡马大型毫米波阵列(alma)位于智利；阿塔卡马探路者实验)；智利的望远镜；墨西哥的大型毫米望远镜；位于美国亚利桑那州(亚毫米望远镜)；夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)；亚毫米阵列)；在夏威夷；西班牙毫米波射电天文学研究所的30米毫米波望远镜。2017年4月，他们对两个黑洞目标进行了联合观测。
自2018年以来，格陵兰望远镜、法国IRAM诺埃马天文台和美国基特峰国家天文台参与了后续研究和校准工作。
共有60多个研究机构参与了这项研究，包括中国科学院下属的上海天文台和云南天文台，以及华中科技大学、南京大学、中山大学、北京大学、中国科学院大学和台湾大学。这也是上海和台北联合举行记者招待会的原因。
问:为什么2017年拍摄的照片现在发布了？
答:黑洞照片很难“拍摄”和“显影”。虚拟的大型望远镜阵列并不直接拍摄黑洞的图像，而是提供大量的数据，这些数据必须经过复杂的计算机处理。仍然有一些缺失或模糊的部分需要科学家去解决。
此外，在2017年4月的联合观测之后，研究小组还开展了一些数据收集和校准工作。