首張黑洞照片被網友們玩壞了

林寬雨

最近有一張照片很火，照片中的主角體形有點像甜甜圈，膚色有點像“小太陽”，總體看起來像一個燃燒不均的火焰圈。其實這張照片本身并沒有多特別，它能火遍全網絡主要是因為這個圈圈里圈的是的。大家好，我是來自室女座星系團中M87星系中心的黑洞。沒想到我們原本待在暗處的黑洞家族因為這張照片一下子登上了熱搜榜。既然大家現(xiàn)在這么關注我，那我就給你們講講關于我的家族和這張照片背后的故事吧！

地地道道的“吃貨”

我們黑洞家族跟歷史上的好多名人都有關，比如提出廣義相對論的愛因斯坦、得出“史瓦西解”的史瓦西、第一次提出我們家族名字的約翰·阿奇博爾德·惠勒，等等。能跟這么多歷史上鼎鼎有名的大人物扯上關系，足以證明我們黑洞家族在宇宙中的地位不一般。如果按照官方說明來介紹我們的身份實在是太深奧，同學們就簡單地把我們理解為一群生活在宇宙中、質量和引力都非常大的“吃貨”吧。說到“口乞”，我現(xiàn)在還沒發(fā)現(xiàn)有誰比我們家族更厲害。我們不僅什么都“吃”，還可以一直“吃”。無論什么東西，只要我們能夠得到，最終都會進到我們的“肚子”里。做“吃貨”，我們可是很稱職的。

“曲線救國”拍照片

雖然我們黑洞家族一直是“幕后工作者”，但我們黑洞家族的名字早就傳遍了大街小巷，從約翰·阿布博爾德·惠勒正式為我們家族命名到現(xiàn)在已經有50多年了，人們對我們的研究也不是一天兩天了。和大熊貓的愿望差不多，科學家們也一直希望能給我們拍張照片，畢竟無圖無真相呀！雖然大家在大屏幕上見過我們，但那都是人們根據自己的理解虛構出來的，沒人知道那究竟是不是我們的“廬山真面目”。這個愿望一直沒變成現(xiàn)實的原因是科學家們看不到我們。想一想，黑洞洞的我們待在黑洞洞的宇宙中，別說科學家們看不到我們，我都不知道我的兄弟姐妹長啥樣。不過，看似已經無解的問題，最終還是被聰明的科學家們找到了突破口，他們想到了一招“曲線救國”的方法。既然拿我們沒辦法，那就從我們身邊的下手，比如會在我們周圍出現(xiàn)的吸積盤和噴流。這是兩種會產生明亮的光和大量輻射的現(xiàn)象，它們很容易被科學家們探測到。拍到了它們，也就意味著拍到了我們的身影。這個方法就好比穿著隱身衣的你遇上了下雨天，雖然人們看不到你，但看周圍的雨水就能確定你的存在。

事件視界望遠鏡“天團”

既然有了尋找我們的辦法，那是不是隨便找個望遠鏡就能發(fā)現(xiàn)我的家族成員了呢？事情當然不會那么簡單，不然我的這張“黑洞照”也不會引起這么大的轟動。第一，人們想確定我們的存在非常不容易，像我這樣的超大質量黑洞，更是要下很多功夫。據說，在銀河系里，我有上千萬個塊頭比較小的兄弟姐妹，但目前真正在你們人類那里有“備案”的只有可憐的二十幾個。第二，雖然現(xiàn)在望遠鏡家族也有了很大的發(fā)展，但無論它們家族中的哪個成員想憑一己之力觀測到我們，都是“癡人說夢”。我們家族成員的特點是質量非常大，但尺寸相對小得可憐，再加上距離地球本來就非常遙遠，想看到我們真的非常困難。就拿我來說，我距離地球5 500萬光年，根據人們的計算，想要在地球上看到我的身影，基本相當于要在地球上看清一個“生活”在月球的蘋果的容顏，難度可想而知。這么高的難度，自然沒一個望遠鏡能靠自己的能力完成。不過，一個不行，可以多個。這次科學家們就用8臺全球頂尖的望遠鏡組成的“天團”完成了這個看似不可能實現(xiàn)的觀測。據說，這個“天團”組合的能力可以和一臺口徑與地球直徑相當?shù)摹俺壘逕o霸”望遠鏡媲美。對了，這個“天團”還有個專用名字——“事件視界望遠鏡”。

知識鏈接

構成事件視界望遠鏡“天團”的8個成員“居住”的地方都充滿了挑戰(zhàn)，有“待在”沙漠里工作的，有“跑到”火山上“安家”的，有在山區(qū)“待命”的，還有在冰天雪地的南極“挨凍”的。要讓這些全球頂尖的“大咖”一起工作并不是一件容易的事，科學家們在調試的過程中克服了很多困難，經過十多年的努力，事件視界望遠鏡于2017年開始對黑洞進行集中拍攝。

“洗照片”進行時

2017年開始拍攝，2019年才首次看到我的照片，相信有不少同學會問，這中間間隔的兩年干啥了？答案是“洗照片”。要知道想給我拍張照片，可不是按下快門那么簡單。首先，在對我進行觀測的過程中產生的數(shù)據量非常龐大。據說，僅一個晚上的數(shù)據量就能達到2PB（ 1PB=1 000TB=1 000 000GB），這么大的數(shù)據量處理起來的難度可想而知。其次，科學家們在處理這些數(shù)據時還會遇到新的技術難題，解決這些難題自然也會需要不少的時間。最后，為了保證結果的準確性，科學家們在數(shù)據處理的過程中還有驗證和校對的環(huán)節(jié)，這都是需要時間的。總之，一句話，在你們看到的這張照片的背后是科學家們巨大的付出。

小照片大意義

當然，科學家們費了這么大勁把留有我身影的照片公布于眾可不僅僅是為了讓你們看個新鮮，這里面還有很多科學意義呢！比如，有圖有真相，我的“黑洞照”的出現(xiàn)直接給人們提供了我們家族在宇宙中存在的“視覺”證據，同時也驗證了愛因斯坦曾經提出的偉大預言;隨著照片的公布，科學家們對我們家族的“進食”過程也可能會有新的理解;這樣的“黑洞照”對科學家們測量我們的質量也會有幫助，等等。當然，目前的研究和發(fā)現(xiàn)只能算是一個起點，相信未來隨著研究的深入、更多望遠鏡的加入，科學家們一定會發(fā)現(xiàn)更多關于我們的“小秘密”，我的兄弟姐妹的照片也許會陸續(xù)被曝光，那些關于我們的奧秘也會一個接一個被揭開。一想到我這個“幕后工作者”以后可能就要在大家的眼皮底下“生活”了，還真有點不習慣呢！