黑洞照片怎么拍的(黑洞照片怎么拍的?)

黑洞照片怎么拍的？

黑洞“照片”實際上是用事件視界望遠鏡拍攝的黑洞陰影。黑洞有強大的引力，在一定范圍內連光線都無法逃脫，光線不能逃脫的臨界范圍被稱為黑洞半徑或者“視界面”。視界面以外的物質圍繞黑洞轉圈，形成明亮的吸積盤。中間不發光的黑洞在明亮吸積盤的襯托下形成“陰影”。

黑洞是宇宙中引力最強的單一天體，在它的視界邊緣，連光都難以逃脫，原則上沒有任何物質可以從黑洞的視界邊緣（史瓦西半徑邊緣）逃出黑洞的引力束縛，雖然霍金輻射認為有些粒子對可以從黑洞的邊緣逃逸，但其輻射的物質量可以忽略不計，因此如果說只看黑洞本體的話，它是不會發光以及發出任何電磁波輻射的。

那么為什么事件視界望遠鏡（全球八處射電望遠鏡陣列組成的像地球視面積一樣大的虛擬望遠鏡）又可以拍到黑洞的照片呢？這其實還是由于黑洞并非是單獨存在于宇宙中的，由于擁有強大的引力場，所以黑洞周圍通常都會聚集有恒星行星等其他天體，特別是在一些超大質量黑洞周圍，比如在我們銀河系中心黑洞人馬座a*的附近，至少有數百顆恒星在圍繞它運行，這樣我們就可以根據這些恒星的運動狀況，來判斷這個黑洞的存在并找到它的位置了。

恒星也都是大質量的天體，這些天體距離黑洞很近的時候，常常會有一部分物質為黑洞所吞噬，而在被黑洞吞噬之前，這些物質會圍繞黑洞高速旋轉，形成黑洞周圍的吸積盤。這個吸積盤物質主要集中于黑洞的赤道地區，它看上去會非常的明亮，是宇宙中最為明亮的事物，而且由于黑洞的引力壓縮作用，吸積盤上的部分粒子物質會轉移到兩極地區被噴射出去，形成強烈的x射線，通過它暴露出來的這些信息，我們就能以其光亮和射線等來判斷黑洞的形狀了。

事件視界望遠鏡所能拍攝的也是黑洞的這些部分，也就是視界邊緣之外的部分，由于這部分也是有其結構的，而且不同區域的光度不同，所以將能看出黑洞的大致輪廓，如果再對其進行數據處理的話，比如傾向于貼近黑洞的視界邊緣，將其附近電磁波等的強弱度表現出來，就可以得出關于黑洞的較為逼真的圖像，事件視界望遠鏡所能拍到的黑洞的照片，大致就是這個樣子。

雖然今天我們看到了歷史上第1張關于黑洞的真實圖像，但其實我們所看到的距離黑洞的內部世界仍然很遠，而且黑洞的視界邊緣也并非黑洞的本體，科學家認為黑洞內部存在一個奇點，這個奇點才是黑洞物質的主要集中地，但是由于它深藏于黑洞的中心，我們也許永遠無法看到它。

黑洞是怎么拍出來的

黑洞的照片是利用視界望遠鏡拍攝的黑洞陰影。

在2019年4月10日的時候，科學家發布了人類的第一張黑洞照片，在這張照片中的黑洞距離地球5500萬光年，科學家在2017年4月開始了制作這張黑洞照片的計劃，進行了5天的持續觀測，隨后對觀察到的信息進行了整整兩年的整理和分析才得到了這張黑洞的照片。

黑洞照片的意義

對于人類來說，這張黑洞的照片擁有著劃時代的意義，這個黑洞距離我們5500萬光年，它的質量大約是太陽的65億倍，屬于“超大型”黑洞，質量越大的黑洞會更加容易成像，而這樣的超大型黑洞在宇宙中并不常見，科學家對比了很多個黑洞才最終選擇了這個黑洞給它“拍照"。

雖然黑洞會吞噬掉一切光線，但是我們可以利用射電望遠鏡去捕捉光線進入黑洞瞬間時產生的變化，分布在全球各處的八個射電望遠鏡共同組成了一個強大的觀測網絡，才捕捉到了這個黑洞最外層“視界范圍”的信息，而這次觀測也從側面證明了愛因斯坦廣義相對論的正確性。

黑洞照片是什么望遠鏡拍的

黑洞照片是用射電望遠鏡拍攝的，射電望遠鏡是觀測和研究來自天體的射電波的基本設備，可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線，放大射電信號的高靈敏度接收機，信息記錄﹑處理和顯示系統等。

經典射電望遠鏡的基本原理是和光學反射望遠鏡相似，投射來的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達公共焦點。用旋轉拋物面作鏡面易于實現同相聚焦，因此，射電望遠鏡天線大多是拋物面。射電望遠鏡表面和一理想拋物面的均方誤差率不大于λ/16～λ/10，該望遠鏡一般就能在波長大于λ的射電波段上有效地工作。

射電望遠鏡的其他情況簡介。

射電望遠鏡是主要接收天體射電波段輻射的望遠鏡。射電望遠鏡的外形差別很大，有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡，有射電望遠鏡陣列，還有金屬桿制成的射電望遠鏡。

黑洞照片是怎么拍的？

據介紹，照片上的黑洞離地球有5000多萬光年，照片上是它5000多萬年以前的樣子。黑洞周圍的空間是彎曲的。黑洞本身是不可見的，把黑洞放到放光的背景里，看到的照片就是這樣的。

人類史上首張黑洞照片是哪國拍的?

神秘天體黑洞終于被人類“看到”了。數百名科研人員參與合作的“事件視界望遠鏡”項目10日在全球多地同時召開新聞發布會，發布他們拍到的第一張黑洞照片。

這是人類史上首張黑洞照片。北京時間4月10日晚9時許，包括中國在內，全球多地天文學家同步公布首張黑洞真容。這一由200多名科研人員歷時10余年、從四大洲8個觀測點“捕獲”的視覺證據，有望證實愛因斯坦廣義相對論在極端條件下仍然成立。

照片“主角”是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質量黑洞，其質量是太陽的65億倍，距離地球大約5500萬光年。照片展示了一個中心為黑色的明亮環狀結構，看上去有點像甜甜圈，其黑色部分是黑洞投下的“陰影”，明亮部分是繞黑洞高速旋轉的吸積盤。

　在這次拍攝黑洞照片的過程中，多臺設備同時觀測和記錄，然后將數據匯總到一起分析。2017年4月份的觀測中，8個臺站在5天觀測期間共記錄約3500TB的數據（1TB等于1024GB，相當于500小時的高清電影）。

　　因為數據量龐大得不可能靠網絡傳遞，所以EHT用硬盤來紀錄每個望遠鏡的原始觀測數據，再把硬盤寄回數據處理中心。

　　超級計算機需要獲取相同的信號到達兩個望遠鏡的時刻差（時延）以及時延隨著時間的變化快慢（時延率），校正射電波抵達不同望遠鏡的時間差，最后綜合兩個望遠鏡的位置信息、信號的強度以及上述兩個參數——時延、時延率，就可以對該天體的射電輻射強度和位置進行分析。

黑洞引力非常大，連光線都跑不了，是如何拍下照片的？

黑洞引力非常大，連光線都跑不了，是通過引力透鏡效應拍下照片的。

1.黑洞本身并不發光，也不反射，整個黑洞都是看不見的，但是黑洞的引力效應可以產生一些光學現象，這樣就可以顯示出黑洞的輪廓。如果星空中的氣體云靠近黑洞，它們就會逐漸以一種螺旋式的方式接近黑洞。在黑洞重力的加速下，高速運動的氣體云之間的摩擦會輻射出一個強大的電磁波，這將形成一個可見的吸積盤在黑洞周圍。巨大的黑洞周圍的空間具有強烈的引力效應，使背景星光沿著黑洞周圍的扭曲空間移動，從而產生重力鏡效應。

2.因為黑洞不是單獨存在于宇宙,因為有一個強大的引力場,所以黑洞周圍通常有恒星行星和其他天體,特別是在一些大質量的黑洞,如黑洞附近的中心我們的銀河系,至少有幾百顆恒星在它的周圍,所以我們可以判斷這個黑洞的存在，并根據它的運動來找到它的位置。

3.黑洞是我們宇宙中最終的天體。一旦我們進入黑洞事件的視野，所有的物質都將化為烏有，即使是光也無法逃脫，這在理論上和觀察上都證明了這一點。然而，由于接近黑洞，重力非常非常大，所有被這個黑洞吸引的星際物質都以非?？斓乃俣嚷淙牒诙?。此外，由于其角速度驅動周圍物質以極快的速度旋轉黑洞，有時速度接近光速，因此這些星際物質會發生碰撞，產生巨大的能量和輻射，包括可見光和X射線或伽馬射線。

4.黑洞之所以被命名為黑洞，是因為它們不發光，而且它們的重力太強，無法從光線中逃脫。目前，天文學家普遍認為黑洞確實存在于宇宙中，從質量幾倍到太陽幾十倍的恒星黑洞，到太陽質量高達數百萬甚至數十億倍的超大質量黑洞。此外，幾乎所有星系的中心都存在著超大質量的黑洞。

黑洞連光都不放過，人類是怎樣給它拍照的？

因為黑洞吸收所有的光，沒有光進入人類的眼睛(光學設備) ，就像所有在夜晚看到的物質都是黑色的。但是黑洞周圍的物體反射光線。我們可以看到我們周圍的物體。中間的黑洞不是被激活了嗎？這與夜晚的夜光點正好相反。我們只能看到發光點，卻看不到周圍的物體。這個發光點也是“設置”。雖然黑洞不發光，就像陰影不發光一樣，我們仍然可以拍攝陰影照片。拍攝黑洞的照片有三個一般原則。引力透鏡效應效應的方法是利用引力透鏡效應效應去除黑洞的邊界及其引力效應。

上圖: 大麥哲倫星系前面的一個模擬黑洞圖。請注意這里的引力透鏡效應效應，它產生了2張放大但高度扭曲的大麥星云圖像。在頂部，銀河系的影像被扭曲成一個弧形。引力透鏡效應效應是由于天體附近(例如黑洞或星系團)的重力引起時空彎曲而使光的運動路徑發生彎曲的效應。

引力曲率的大小是阿爾伯特 · 愛因斯坦廣義相對論理論的預測之一(這個曲率是在1936年的一篇文章中計算出來的，但是愛因斯坦起初并沒有發表這篇文章，后來在別人的催促下不情愿地發表了這篇文章—— Tango 非常自豪)。雖然經典物理學也預言了光的彎曲，但這只是廣義相對論預言的一半。與光學透鏡不同的是，引力透鏡效應效應使最靠近中心的光偏轉，而距離中心最遠的光偏轉最少。

因此，引力透鏡效應效應沒有焦點，但有一條焦線(所以它不能像光學鏡頭那樣成像)。英格蘭的 O.J.Lodge 爵士首先提出了“透鏡”這個術語來描述重力對光的影響。他說: “我們不能說太陽引力場像一個鏡頭，因為它沒有焦距。”。如果光源、形成引力透鏡效應效應的質量物體和觀察者處于一條直線上，那么原來的光源就會出現在大量透鏡物體周圍的一個環中(稱為“ Einstein ring”)。如果沒有直線對齊，則光源呈弧形。