本文综合自《知识就是力量》杂志

人类首张黑洞照片即将面世已进入倒计时！

据悉，2019年4月10日中部标准时间15:00（北京时间4月10日21点整），全球六地（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿）将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言，通过协调召开全球新闻发布会，视界面望远镜（EHT）将宣布一项与超大质量黑洞照片有关的重大成果，人类首张黑洞照片即将在全球六地同步发布！我们将成为有史以来第一批“看见”黑洞的人类。

迄今发现的最小黑洞，质量为太阳的3.8倍

在等待黑洞“露面”之前，我们先来看看黑洞是如何被发现的！

200多年前，英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出：一个质量足够大但体积足够小的致密恒星会产生强大的引力场，以至于连光线都不能从其表面逃逸，因此它对我们来说是完全“黑”的。但这一推论随后就被人遗忘，因为其所用的牛顿理论解决不了引力对光的作用问题。

1915年艾伯特·爱因斯坦发表了他的广义相对论。一年后，德国伟大的物理学家和天文学家卡尔·史瓦西发现爱因斯坦方程的一个精确解。史瓦西这个解表明，当一颗恒星的半径收缩到一个被称为史瓦西半径的临界值时，没有任何信号可以从恒星的表面逃离。此时在该天体表面的辐射波长将被拉伸到无穷大，辐射频率将变为零；换句话说，时间停下来了。因此该天体将变成黑的了，看不到了，消失了。这就是广义相对论预言的黑洞。这个结果是如此不寻常，以至于那时大部分人都不相信，包括爱因斯坦本人！史瓦西创立了黑洞学说，现在我们用来形容黑洞的术语，如“视界”“逃逸速度”等，都是他在1916年发明的。

而“黑洞”一词，则是由美国天体物理学家约翰·惠勒在1970年提出的。史瓦西只是在数学上“发现”了黑洞，他自己并不相信黑洞是真实存在的。1973年，天文学家在天鹅星座中发现一个强大的X射线双星，其中一个是致密天体，另外一个是气态恒星，它们围绕共同的质量中心转动。它被命名为“天鹅座X-1”。不像众多的其他X射线双星，该系统中的致密天体不可能是个中子星。利用开普勒定律，天文学家可以估算出该致密天体的质量，得到的结果大约是六倍太阳质量，比中子星的质量上限还大很多。因此，天鹅座X-1中的那个致密天体不可能是中子星，当然更不可能是白矮星了，它必须是一个黑洞。这是观测得到的恒星质量级黑洞的第一个确凿证据。

虽然黑洞的这些证据都只是间接的，但确实是令人信服的。目前，观测发现银河系内恒星质量级黑洞的候选体已经不少，而且利用高灵敏度X射线望远镜也已经能够探测到其他星系中的恒星质量级黑洞候选体。在20世纪末，越来越多的证据显示，在大多数星系的中心有超大质量黑洞。

因此，理论上发现黑洞已经有很长一段时间了，观测上可能永远不能直接看到黑洞，但令人信服的间接证据却有很多。而此次视界面望远镜的观测将是人类黑洞观测史上的重要一步，让我们一起期待吧！