掀起黑洞的盖头来
黑洞是宇宙中一种奇异的存在，它们的数量不可胜计，虽然体积大小不一，质量千差万别，但有一点是相同的：都是漆黑一团。它们就像蒙在盖头下的神秘女子，迄今为止，还没有人能够一睹芳容。但是，这种情况在2018年有可能会改变。在这一年，人类有可能通过技术手段第一次看见黑洞的真容。
爱因斯坦曾预言：宇宙中有这样一种特殊的天体，它的密度巨大，引力超强，以至于光都无法逃脱。1968年，美国天体物理学家约翰·惠勒将这种天体命名为“黑洞”。根据爱因斯坦的相对论可以计算出，仅在银河系，就有一千多万个黑洞。但是到目前为止，天体物理学家只确认了二十多个黑洞的存在。
也許你会感到好奇：既然看不见黑洞，科学家是怎么确认黑洞的存在呢？一些黑洞隐身在恒星的旁边，它们将恒星的气体吸引到自己周围，产生一个围绕自己旋转的气体盘。当吸引的气体过多的时候，在磁场的作用下，一部分气体会沿着旋转的方向被抛射出去，形成喷流，特别壮观。虽然黑洞难以被人们看见，但是气体盘和喷流因为气体摩擦会发出明亮的光芒，并产生大量的辐射，这些很容易被科学家观测到。就像孙悟空在七十二般变化时掩盖不了自己的尾巴一样，这些光和辐射暴露了黑洞的藏身之处。
发现黑洞的藏身之处相对容易，可是要看到黑洞的真容就困难了。就像你在地球上，想要通过望远镜看清楚月球上的一个苹果，这个望远镜需要有超级的放大倍数才行。黑洞距离遥远，任何现有的单个望远镜都难以看清楚它的真实面貌。2017年，来自全球三十多个研究所的科学家开展了一项观测活动，他们利用分布在西班牙、美国、智利、南极等不同地区的8个亚毫米射电望远镜组成了一个虚拟的望远镜网络。这些望远镜联合起来所“拼成”的虚拟望远镜直径和地球一样大，空间分辨率极高。科学家确信，在银河系的中心、距离地球二万五千光年的人马座A*，有一个质量巨大的黑洞。这些望远镜相互协作，在2017年4月中有连续5天的时间，将观测目标设定为这个地方，一起记录下制作黑洞图像所必需的信息。之所以选定这个目标，是因为它的距离和质量相对而言适合观测。即便如此，每晚观测所产生的数据量都达到了二百万G，与欧洲大型质子对撞机一年产生的数据量相似，所以科学家在观测时难以实时分析，更不可能在屏幕上看到黑洞的实时图像。
这么多的数据该怎么样汇总分析呢？不要担心，观测结束后，所有的数据将被送到两个数据中心。这两个数据中心，一个位于美国，一个位于德国。然后，大型计算机集群会开始合并、分析数据，最终制作出黑洞的图像。这个过程将耗时半年到一年。在现实操作中，由于种种原因，位于南极的射电望远镜的观测数据直到2017年12月才被送到。如果不出意外，2018年，科学家将制作出第一张黑洞的照片。
这次观测所能看到的，只是黑洞的外貌，以现有的科技水平，我们还看不到黑洞的内部。那么，观测黑洞及研究黑洞的真容有什么意义呢？这不仅能证明黑洞是客观存在的，还能让人们更加深入地理解爱因斯坦的广义相对论，同时也能让我们了解黑洞如何影响星系的演化，从而让我们以一种全新的视角重新认识宇宙。 (赵君鹏)
爱因斯坦曾预言：宇宙中有这样一种特殊的天体，它的密度巨大，引力超强，以至于光都无法逃脱。1968年，美国天体物理学家约翰·惠勒将这种天体命名为“黑洞”。根据爱因斯坦的相对论可以计算出，仅在银河系，就有一千多万个黑洞。但是到目前为止，天体物理学家只确认了二十多个黑洞的存在。
也許你会感到好奇：既然看不见黑洞，科学家是怎么确认黑洞的存在呢？一些黑洞隐身在恒星的旁边，它们将恒星的气体吸引到自己周围，产生一个围绕自己旋转的气体盘。当吸引的气体过多的时候，在磁场的作用下，一部分气体会沿着旋转的方向被抛射出去，形成喷流，特别壮观。虽然黑洞难以被人们看见，但是气体盘和喷流因为气体摩擦会发出明亮的光芒，并产生大量的辐射，这些很容易被科学家观测到。就像孙悟空在七十二般变化时掩盖不了自己的尾巴一样，这些光和辐射暴露了黑洞的藏身之处。
发现黑洞的藏身之处相对容易，可是要看到黑洞的真容就困难了。就像你在地球上，想要通过望远镜看清楚月球上的一个苹果，这个望远镜需要有超级的放大倍数才行。黑洞距离遥远，任何现有的单个望远镜都难以看清楚它的真实面貌。2017年，来自全球三十多个研究所的科学家开展了一项观测活动，他们利用分布在西班牙、美国、智利、南极等不同地区的8个亚毫米射电望远镜组成了一个虚拟的望远镜网络。这些望远镜联合起来所“拼成”的虚拟望远镜直径和地球一样大，空间分辨率极高。科学家确信，在银河系的中心、距离地球二万五千光年的人马座A*，有一个质量巨大的黑洞。这些望远镜相互协作，在2017年4月中有连续5天的时间，将观测目标设定为这个地方，一起记录下制作黑洞图像所必需的信息。之所以选定这个目标，是因为它的距离和质量相对而言适合观测。即便如此，每晚观测所产生的数据量都达到了二百万G，与欧洲大型质子对撞机一年产生的数据量相似，所以科学家在观测时难以实时分析，更不可能在屏幕上看到黑洞的实时图像。
这么多的数据该怎么样汇总分析呢？不要担心，观测结束后，所有的数据将被送到两个数据中心。这两个数据中心，一个位于美国，一个位于德国。然后，大型计算机集群会开始合并、分析数据，最终制作出黑洞的图像。这个过程将耗时半年到一年。在现实操作中，由于种种原因，位于南极的射电望远镜的观测数据直到2017年12月才被送到。如果不出意外，2018年，科学家将制作出第一张黑洞的照片。
这次观测所能看到的，只是黑洞的外貌，以现有的科技水平，我们还看不到黑洞的内部。那么，观测黑洞及研究黑洞的真容有什么意义呢？这不仅能证明黑洞是客观存在的，还能让人们更加深入地理解爱因斯坦的广义相对论，同时也能让我们了解黑洞如何影响星系的演化，从而让我们以一种全新的视角重新认识宇宙。 (赵君鹏)