像宇宙中的一切一样，恒星会衰老和死亡。
当一些大质量恒星在核聚变反应中耗尽燃料时，其内核会急剧坍缩，所有物质会迅速向一个点坍缩，最终坍缩成一个黄豆大小的奇点，并形成强大的力场漩涡，围绕空扭曲，成为黑洞。
大量天文观测数据证实，在浩瀚的宇宙中，无数黑洞神秘地隐藏在星系中。
但是人类从来没有直接 看 我去过黑洞，但不知道它到底是什么样子。
为了一睹黑洞的风采，2017年4月5日至14日之间，来自全球30多个研究所的科学家们启动了一项雄心勃勃的庞大观测计划。
他们组成了一个由分布在世界不同地方的8个射电望远镜阵列组成的虚拟望远镜网络，希望用它来捕捉黑洞图像。
最后，科学家成功拍摄到第一个黑洞 照片 。
北京时间2019年4月10日21: 00，这张照片在美国华盛顿、上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵璧和日本东京同步发布。
传说中的黑洞终于揭开了面纱。
人类历史上第一张黑洞照片是如何拍摄的？记者为你揭秘整个过程。
认识黑洞
理论上黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的天体。
它的超引力使光无法逃脱它的影响范围，这个范围被称为黑洞半径或事件视界。
那么，黑洞是如何形成的呢？
像宇宙中的一切一样，恒星会衰老和死亡。
当一些大质量恒星在核聚变反应中耗尽燃料时，其内核会急剧坍缩，所有物质会迅速向一个点坍缩，最终坍缩成一个黄豆大小的奇点，并形成强大的力场漩涡，围绕空扭曲，成为黑洞。
在宇宙中，天文学家根据质量将宇宙中的黑洞分为三类:恒星质量黑洞(几十倍 mdash太阳质量的几百倍)、超大质量黑洞(比太阳质量大几百万倍)和中等质量黑洞(介于两者之间)。
根据理论计算，银河系中应该有数千万个恒星大小的黑洞。
但由于黑洞本身不发射和反射电磁波，无论是仪器还是肉眼都无法直接观测到。
因为这是不可能的。参见 ，那你怎么知道它的存在？天文学家主要利用各种间接证据。
中国科学院上海天文台研究员沈志强: 有三种主要类型的代表性证据。
首先，恒星和气体的运动揭示了黑洞的踪迹。
黑洞有很强的引力，会对周围的恒星和气体产生影响，所以我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。
二是根据黑洞的吸积物质，也就是吃东西时发出的光来判断黑洞的存在。
第三是通过看到黑洞成长的过程 lsquo看！看到黑洞。
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到目前为止，通过间接观测，科学家已经在银河系中发现并确认了20多个恒星级黑洞，但恒星级黑洞候选者可能有数千万个。
沈志强说: 宇宙中每个星系的中心都有一个超大质量黑洞。
在我们居住的银河系中心有一个。它的质量大约是太阳的400多万倍。
此外，银河系中还有很多恒星黑洞。
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这些神秘的黑洞与宇宙的诞生和演化有什么关系？它和它所在的星系有什么关系？跟我们人类有什么关系？会对我们的生活产生影响吗？ hellip hellip
为了更准确清楚地回答这些问题，科学家们想直接 看 去黑洞。
准备好 相机
广义相对论预言，虽然黑洞本身不发光，但因为黑洞的存在，周围的时间空弯曲，气体被吸引落下。
在气体落入黑洞的过程中，引力能转化为光和热，因此气体被加热到数十亿度。
黑洞就像沉浸在一个类似发光气体的明亮区域。事件视界看起来像一个影子，被一个由吸积或喷射辐射引起的新月形光环包围着。
爱因斯坦的广义相对论已经预测到了这一点。阴影 存在，以及它的大小和形状。
科学家希望这次能直接捕捉到这个黑洞 阴影 的图像。
中国科学院上海天文台研究员卢如森说: 黑洞阴影的成像将提供黑洞的直接存在 lsquo愿景 rsquo证据。
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卢如森说: 要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，保证看得见，看得清。
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但要满足以上所有条件，望远镜的口径需要是地球的大小。
然而，目前地球上单个望远镜的最大口径只有500米。
那我该怎么办？
聪明的天文学家想出了一个好主意 mdash mdash把一些现有的望远镜放在地球上 组合 向上，可以形成地球那么大的口径 虚拟 望远镜的灵敏度和分辨率是前所未有的。
结果，全世界200多名科学家取得了 事件望远镜 (EHT)这一重大国际合作项目决定使用甚长基线干涉测量技术。
沈志强说: 即利用位于不同地方的几台望远镜同时进行联合观测，最后进行相关分析后将数据合并。这项技术在无线电频段已经相当成熟。
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最终，科学家们从世界各地选择了8台亚毫米射电望远镜，其中包括南极望远镜。
卢如森说: 其中大部分是单台望远镜，如夏威夷的JCMT和南极望远镜。
还有望远镜阵列。比如ALMA望远镜就是由70多个小望远镜组成的。
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选定目标
在建造大型虚拟望远镜的同时，科学家们也在寻找合适的拍摄目标。
黑洞的轮廓和它周围月牙形的光晕非常非常小。【/br/】在相机设备容量有限的情况下，要想拍出黑洞的照片，必须找到一个角直径足够大的黑洞作为目标。
经过一圈筛选，科学家们决定将附近的两个黑洞作为主要目标:一个是人马座方向的中央黑洞Sgr A*，另一个是射电星系M87中的中央黑洞M87*。
沈志强说: 因为黑洞的视界大小与其质量成正比，这也意味着质量越大，它的视界就越大。
我们选取的两个黑洞都是超级大质量的，它们的事件视界看起来是地球上最大的，可以说是目前最好的成像候选者。
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尽管如此选择的两个黑洞是最佳的成像候选，但要拍摄它们的清晰照片是极其困难的。
Sgr A*黑洞的质量约为400万个太阳，对应的视界面大小约为2400万公里，相当于17个太阳的大小。
然而，地球距离Sgr A*(约24亿公里)25000光年。
沈志强说: 这意味着它巨大的视觉界面在我们眼中只有针尖那么小，就像我们站在地球上看一个放在月球表面的橙子一样。
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M87中央黑洞的质量更大，达到60亿个太阳质量。
虽然M87中央黑洞与地球的距离比Sgr A*与地球的距离更远，但由于其巨大的质量，它的活动视界可能与Sgr A*大小相当，甚至略大一些。
调试摄像机
要想看清楚两个黑洞的视界细节，视界望远镜的空之间的分辨率必须足够高。
有多高？
卢如森说: 哈勃望远镜的分辨率高出1000多倍。
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但不要以为只要虚拟望远镜阵列的分辨率足够高，就一定能成功拍摄黑洞。
实际情况没那么简单！就像看电视节目一定要选对频道一样，黑洞成像能够在正确的波段进行观测是非常重要的。
先前的一系列研究表明，观察黑洞的视界 阴影 最佳波段约为1mm。
卢如森说: 因为气体的辐射在这个波段是最亮的，而且无线电波可以从银河系中心传播到地球而不被阻挡。
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在这种情况下，望远镜的分辨率取决于望远镜之间的距离，而不是单个望远镜的孔径。
为了提高空之间的分辨率，清晰地看到更小的区域，科学家们将智利和南极洲的望远镜添加到此次观测的望远镜阵列中。
沈志强说: 这样的设置是为了保证8台望远镜都能看到这两个黑洞，从而达到空之间的最高灵敏度和最大分辨率。
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正式拍摄
八个望远镜从北边的西班牙到南边的南极。他们会对选定的目标撒下大网，检索海量数据为我们勾勒出黑洞的轮廓。
科学家的观测窗口很短，一年只有10天左右。
对于2017年，将在4月5日至4月14日之间。
除了观测时间的限制，拍摄对天气条件的要求也极其苛刻。
因为大气中的水对这个观测波段影响很大，水会影响无线电波的强度，也就是说降水会干扰观测。
；沈泰说， 接口望远镜要想顺利观测，需要所有望远镜的天气条件都非常好。
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按照要求，计划中选取的8台望远镜都位于高海拔地区，降雨少，全是晴天的概率很大。
此外，为了成功成像，所有望远镜必须在时间上完全同步。
北京时间2017年4月4日，视界望远镜开拍，将目光投向宇宙。
最后一次观察结束于美国东部时间4月11日。
在观测过程中，每台射电望远镜都会收集并记录来自目标黑洞附近的无线电信号，然后将这些数据进行整合，得到事件视界的图像。
沈志强说: 为了保证信号的稳定，事件观测望远镜使用原子钟来保证望远镜采集和记录的信号在时间上同步。
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冲洗照片
拍一张黑洞的照片并不容易。 洗照片 就更费时间了。
射电望远镜不能直接 参见 黑洞，但他们会收集大量关于黑洞的数据，并用这些数据向科学家描述黑洞的样子。
观测结束后，每个台站收集的数据将被收集到两个数据中心(美国马萨诸塞州的Haystack天文台和德国波恩的Max Planck无线电研究所)。
在那里，超级计算机回放硬盘记录的数据，在补偿不同望远镜的无线电波到达时间差后，整合所有数据并进行校准分析，从而产生关于黑洞的高分辨率图像。
从那以后，经过两年的 冲洗 2019年4月10日，人类历史上第一张黑洞照片终于出来了。
