4月10日晚九點，人類歷史上首張黑洞照片將在萬眾矚目之下揭開面紗。
注意！這可不是一張簡單的照片，而是一項“開創(chuàng)性的成果”，具有劃時代意義。
不過，要想看明白黑洞照片，一些必需的知識儲備不可少。
為了更好幫助廣大網(wǎng)友更好了解黑洞，我們特意準備了這份含金量極高的知識大全，看完后，秒變黑洞達人。
1、黑洞到底是一種什么洞?
黑洞是一種具有極強引力，連光也無法逃逸的天體
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天體，具有非常強的引力，在它周圍的一定區(qū)域內(nèi)，連光也無法逃逸出去，這個邊界稱為“事件視界”。
宇宙中，根據(jù)質(zhì)量天文學家們將宇宙中的黑洞分成3類：恒星級質(zhì)量黑洞（幾十倍至上百倍太陽質(zhì)量）、超大質(zhì)量黑洞（幾百萬倍太陽質(zhì)量以上）和中等質(zhì)量黑洞（介于兩者之間）。
其中一種理論模型預言的銀心的黑洞陰影以及周圍環(huán)繞的新月狀光環(huán)，圖片來源：路如森，上海天文臺
2、人類是怎么發(fā)現(xiàn)黑洞的?
此前主要通過間接證據(jù)，這次就要有圖有真相了
乍一聽黑洞的名字，不少人以為是沒法看見的洞。如果沒法看見，那怎么就知道它存在呢？在這次拍照前，天文學家們是通過各種間接的證據(jù)來表明黑洞的存在，主要有3類代表性證據(jù)。
第一，恒星、氣體的運動透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強引力，對周圍的恒星、氣體會產(chǎn)生影響，于是我們可以通過觀測這種影響來確認黑洞的存在。
第二，根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)（吃東西）發(fā)出的光來判斷黑洞的存在。
第三，通過看到黑洞成長的過程“看”見黑洞。
還有很多類似的證據(jù)，無不說明了黑洞真實存在。但這還是間接的，我們想直接“看”到黑洞。
3、 為什么要給黑洞拍照？
在強引力場的極端環(huán)境下，驗證一項重要理論
對黑洞陰影的成像將能提供黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)。
黑洞是具有強引力的，因此給黑洞拍照，最重要的目的是在強引力場的極端環(huán)境下驗證愛因斯坦的廣義相對論，并同時細致研究黑洞周圍的物質(zhì)吸積和噴流的形成及傳播。
遙遠宇宙中擁有巨大黑洞的類星體示意圖(圖片制作人：李兆聿。背景圖片來源于NASA/JPL-Caltech和Misti Mountain Observatory)
4、既然看不見黑洞，怎么才能拍出照片呢?
需要一個足夠大的黑洞和一個很牛的望遠鏡
黑洞陰影和周圍環(huán)繞的新月般光環(huán)是非常非常小的。在拍照設備能力有限的情況下，要想拍攝到照片，就只能找到一個看起來角直徑足夠大的黑洞作為對象。
要對黑洞成像，必須要保證望遠鏡足夠靈敏，能分辨的細節(jié)足夠小，從而能保證看得到和看得清。
此次拍照使用的視界望遠鏡（EHT），觀測所利用的技術就是毫米波VLBI，目前其工作波段在1.3mm，并且將有望擴展到更短的0.8mm。2017年4月份參加EHT觀測的8個臺站，實線連接的為觀測M87的7個臺站，虛線連接的為觀測一個校準源（3C279）的臺站。
5、給黑洞拍照難在哪，為何制作圖片周期要有兩年之久？
數(shù)據(jù)量太大了，兩年算快的了
首先，要選擇合適的拍照對象——近鄰的超大質(zhì)量黑洞是完美的黑洞成像候選體。其次，共同合作組成一個超級大望遠鏡——視界望遠鏡（EHT）。再次，必須在合適的觀測波段——毫米波。
面對記錄的龐大數(shù)據(jù)量，進行復雜的數(shù)據(jù)后期處理和分析，獲取最終的黑洞圖像。2017年4月份的EHT觀測中每個臺站的數(shù)據(jù)率達到驚人的32Gbit/s，8個臺站在5天觀測期間共記錄約3500TB數(shù)據(jù)，如果是這么多電影的話，至少要幾百年才能看完！
6、人類為什么要研究黑洞？
研不研究，黑洞就在那里
黑洞存在于宇宙中，這幾個理由決定了黑洞值得研究：
第一， 在我們居住的銀河系中心有一個超大質(zhì)量黑洞，它的質(zhì)量大約400多萬倍太陽。
第二， 大家都會會問，這顆超大質(zhì)量黑洞會影響我們的生活嗎？
第三， 銀河系中除了這個超大質(zhì)量黑洞外，還有很多恒星級黑洞，它們和我們有關系嗎？
第四， 黑洞和它所在的星系之間究竟有什么關系。
此外，黑洞自身有一堆秘密，都非常神秘，等待進一步研究。
銀心附近恒星的運動截圖，圖片來源：Keck/UCLA Galactic Center Group
