上周，科技界的一件大事莫过于在2019年4月10日的晚上，我们看到了人类历史上首张黑洞照片！！！

这个像蜂窝煤

又像橡皮糖圈的

黑洞是来自于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍。

等等，M87星系不就是奥特曼的故乡吗！？

不好意思，看这糊糊的黑洞照片，让小科眼花了。奥特曼的故乡是M78（不过据小科了解到好像是因为当初设定真的是M87，就是因为印刷错误改不回去将错就错了）。

话题扯远了，这次看到M87的黑洞，咱们先别管奥特曼到底有没有被黑洞吞噬，先来了解一下黑洞。

尽管，小科相信这几天大家都修炼成黑洞专家了，所以小科在这里也不想花太多时间为亲们科普，只想跟大家分享关于M87黑洞的几个小知识。

M87黑洞是怎么来的？

从前，也就大概一百多亿年前，也不是很长嘛，反正比太阳系出现的时间早而已。

小星系里的一些大质量恒星（就是比太阳质量还要大的恒星，毕竟咱们太阳只是中等质量恒星），演化到末期，核心发生引力坍缩，最终坍缩为黑洞。

小星系们也会合并成为大星系，像咱们的银河系、仙女星系等。这个过程中小星系中的黑洞也会变成大黑洞。

而正如大家这几天猛补黑洞知识所知，黑洞是个"超级吃货"，什么都"吃"，它的引力极强，会不断吞噬周围的物质，连光都不放过。这两个因素就导致了黑洞质量变大，"光吃又不运动"最终就"吃"成了现在M87里这个比咱们的太阳还要重65亿倍的巨大黑洞。

拍的真的是黑洞本"洞"吗？

既然连光都不放过的黑洞，那我们到底是怎么给它拍照的呢。

这里，小科要先和大家回顾一下，小科心中的黑洞"白月光""朱砂痣"——诺兰的《星际穿越》中的卡冈图雅。

《星际穿越》中的黑洞"卡冈图雅"

卡冈图雅是诺兰团队在 2017年诺贝尔物理学奖得主、美国理论物理学家基普·索恩大神的理论指导下，用了上千台计算机耗时一年给模拟出来的黑洞，这已经是十分接近黑洞的真实样子了。

据电影设定卡冈图雅的质量是太阳的1亿倍。这么一看咱们卡冈图雅真的是个小宝宝，M87黑洞真是个巨汉啊！

索恩指导下模拟出来的卡冈图雅黑洞及其吸积盘

在2019年4月10日之前，我们所看到过的黑洞照片，都是像卡冈图雅那样，是科学家按照天文理论，用计算机模拟出来的。而这次M87黑洞由于是实拍，距离实在太遥远了，清晰度就受到了影响。

黑洞引力极强，通常都有物质环绕在黑洞周围，组成了被称为"吸积盘"的盘状结构。吸积盘内的物质围绕黑洞高速旋转，相互之间由于摩擦而发出炽热的光芒，包括从无线电波到可见光、到X射线波段的连续辐射。吸积盘处于黑洞"视界"的外部，发出的辐射可以逃逸到远处被我们探测到。所以，这次咱们拍到的是利用黑洞边界上的物质发出的辐射勾勒出来的黑洞的轮廓。

给黑洞拍照用什么"相机"？

具体这个黑洞拍摄技术所涉及到的事件视界、奇点等等的小科就不在这里多说。这几天的消息相信亲们都了解了。

这里小科想为亲们介绍一下这次拍摄的仪器和设备。

由于黑洞离我们很远，从地球看过去，就像在地球上看月球的一个橘子这么小。我们需要一个很大的望远镜，像地球一样大的望远镜。

分布在全球的8座毫米波亚毫米波射电望远镜虚拟出一个地球大小的"事件视界望远镜"

来自全球30多个研究所的科学家们，利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络，它被称为"事件视界望远镜"（EHT），其有效口径尺寸达到地球直径大小。它通过原子钟的精准时间进行链结，每个地点的研究团队藉由收集到的数据，将光线"定格"——"冲洗"成黑洞的照片。

简单来讲，就是在地球上的这8个射电望远镜阵列把地球变成disco里面那个旋转镭射球。

每一面小镜子都会收集到光线，也就是每个射电望远镜会都会收到大量的数据，然后科学家就把这些数据进行处理整合成一张图片，就成为今天我们看到这张黑洞照片。

而实际上，我们看到的黑洞照片的颜色不是真的颜色，那是射电波，没有颜色。天文学家用颜色来描绘，是"伪色成像"。

"FAST"为啥没参与本次拍摄？

说到这里，关注小科的亲，肯定会问为什么咱们的"中国天眼"FAST没有参加"我给黑洞拍张照"的国际活动？

"中国天眼"FAST

据EHT工程师Doeleman所说"当波长大于2毫米时，观测银河系中心就像"从结霜的浴室玻璃向外看"，而当波长小于等于1毫米时，"结霜的玻璃就会奇迹般地变得清晰"！

由于观测波段的限制，正式观测基于的观测波段是1.3毫米。，从波段选择上就把FAST给排除了，因为FAST主要观测的是波长0.3M左右的射电信号。

位于智利的阿塔卡玛大毫米波阵列(ALMA)，拥有66座碟形天线

一个重要原因是这次观测的重要参加者阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列（ALMA），在以它为中心时观测，FAST由于位置原因，无法实现参与。所以，咱们的"中国天眼"未能成为这次的"摄影师"。

未来，天文学的发展必定是会更加依赖全球合作的，像卡冈图雅一样清晰的黑洞照片，我们也肯定会拍到的。而且小科相信中国科学家和更多像FAST、SKA等的设备都将会为人类探寻星辰大海做出巨大的贡献的！

要是突然对天文、宇宙产生浓烈兴趣的亲们问小科，还有什么推荐？能让亲们对宇宙，对天文学有更深、更科学的认识？

是有的！咱们粤港澳大湾区的科普资源十分丰富，就粤港澳大湾区科技馆联盟中3所标志性科普场馆就能让亲们猛涨知识。

小科还体贴地为亲们准备了攻略，为即将到来的五一假期提供大湾区科普游指引。

为贯彻落实粤港澳大湾区建设领导小组全体会议精神，充分发挥粤港澳地区的综合优势，深化粤港澳合作。2018年9月14日，在广东省科技厅指导下，广东科学中心、香港科学馆、澳门科学馆等单位发起成立粤港澳大湾区科技馆联盟。

广东科学中心

位置广东省广州市小谷围大学城科普路168号

常设主题展馆12个（实验与发现、儿童天地、飞天之梦、绿色家园、人与健康、感知与思维、交通世界、数字乐园、材料园地、创新空间、LED体验馆、岭南科技纵横）

实验与发现展馆

创新空间展馆

荣誉称号"吉尼斯世界纪录认证最大的科技馆/科学中心"、"全国科普教育基地"、"国家AAAA级旅游景区"、"全国科普教育先进集体"、"广东省科普教育基地"、"国际创意科学传播奖"、"国际创意科学展项奖"等荣誉称号近100项。

开放时间周二至周五 9:30--16:30 双休日及法定节假日 9:30--17:00 周一闭馆（黄金周 节假日除外）。

导览图

推荐★★★★★

推荐理由科技航母——吉利斯记录认证世界最大科技馆/科学中心，常设展、国际临展、巡展，丰富场馆科普资源丰富，近期还升级改造了，将带给大家全新的科普体验。中心还拥有全亚洲最大IMAX巨幕影院、8万平方米生态湖、2000多种岭南特色植物和数十个室外展项的花园式科普基地，定会让你流连忘返。

香港科学馆

地点九龙尖沙咀科学馆道2号

常设主题展馆 16个（生物多样性展厅、赛马会环保廊、生命科学、光学、数学、力学、镜子世界、声学、磁电廊、食品科学、家居科技、电讯廊、交通、测试展区、儿童天地、能量穿梭机）

磁电廊

能量穿梭机展项

开放时间星期一、二、三及五 上 午10时至晚上19时；星期六、日及公众假期 上午10时至晚上21时。 逢星期四（公众假期除外）、农历年初一及初二休馆。圣诞前夕及农历年除夕开放至下午5时。票务处于开馆前一小时开始售票，并于休馆前一小时停止售票。

导览图

推荐★★★★★

推荐理由馆内拥有一座高22米的能量穿梭机巨型展品，向观众展示能量与运动的转化，是世界上同类展品中最大的一件。约70%的展品可由观众操作，寓参与于学习。而且还能一票通玩多个博物馆，有效期内可无限次参观香港科学馆、香港太空馆、香港艺术馆、香港历史博物馆、香港海防博物馆、香港文化博物馆、孙中山纪念馆。

澳门科学馆

位置 新口岸填海区孙逸仙大马路

常设主题展馆12个（太空科学、儿童乐园、儿童科学、科学快车、机械人、声学、物理力学、DNA、环保、运动健康、运动竞技、电学及电磁学）

太空科学展厅

物理力学展厅

开放时间星期一至日早上十时至下午六时，逢星期四（2018年4月5日清明节/周四、12月20日澳门特区成立纪念日/周四照常开放）及农历年除夕休馆，公众假期照常开放；七月及八月份天天开放。注意闭馆前30分钟停止售票。

导览图

推荐★★★★★

推荐理由该馆为国际著名建筑师贝聿铭主笔设计的倒数第二件建筑作品。馆内70%的展品为互动展品。其中天文馆荣获了吉尼斯世界纪录大全，被列为"全球最高解像度立体天文馆"，置身其中犹如穿梭于宇宙星辰之中。该馆还拥有无敌海景的金拱门和网红爱心树，赶紧约起看看去！

内容参考

简书《切勿信步入良宵，<星际穿越>影评 剧透与科普篇》

腾讯科技《人类直接拍摄到黑洞 一文扫光你心中所有的困惑》

快资讯《事件视界望远镜（EHT）为什么要那么大口径？FAST为什么不参与？》

中国科普博览《连光都无法逃脱，人类首张黑洞照片是怎么拍的？》

微博@王善钦_天文

图片来源上文文章及网络

制作省科技监测中心