凯蒂·伯曼，怎样拍摄一张黑洞的图片

宇宙天使

在电影《星际穿越》中，我们得以近距离观察一个超级黑洞。在明亮气体构成的背景下，黑洞的巨大引力将光线弯曲成环形。但是，（电影中的）这一幕并不是一张真正的照片，而是电脑合成的效果——它只是一个对于黑洞可能样子的艺术表现。

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一百多年前，阿尔伯特·爱因斯坦第一次发表了广义相对论学说。在之后的数年里，科学家们又对此提供了许多佐证。但相对论中所预测的一点，黑洞，却始终无法被直接观察到。尽管我们大致知道一个黑洞看起来应该是什么样，却从未真正拍摄过它。

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如果你远离城市的灯光，你可能有幸看到银河系那令人震撼的美景。而如果你可以穿过百万星辰，将镜头放大到2.6万光年以外的银河系中心，我们就能抵达银河系中央的一群恒星。这些恒星似乎是在围绕一个隐形的物体旋转。

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通过观测这些星星的移动路径，天文学家们得出结论，体积足够小，而质量又大到能导致恒星们如此运动的唯一物体就是超级黑洞——它的密度极大，高到它能吸进周围所有东西，甚至光。

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那么，如果我们继续放大下去，会发生什么？是不是就可能看见一些，理论上不可能看到的东西呢？事实上，如果我们以无线电波长放大，我们会看到一圈光线，是由围绕着黑洞的等离子体引力透镜产生的。换句话说，这个黑洞，在背后明亮物质的衬托下，留下一个圆形的暗影。而它周围那明亮的光环指示了黑洞边境的位置。在这里，引力作用变得无比巨大，大到就连光线都无法逃离。

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不过，这个黑洞离我们太过遥远，从地球上看，它非常，非常小——大概就和月球上的一个橘子一样大。这导致给它拍照变得无比艰难。为什么呢？一切都源于一个简单的等式。由于衍射现象，我们所能看到的最小物体是有限制的。这个等式指出，当想要看到的东西越来越小时，望远镜需要变得更大。
所以，我们需要多大的望远镜才能看到那个黑洞呢？事实上，通过计算，我们可以轻易得出所需的望远镜的大小，就和整个地球一样大。

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而如果我们能够建造出这个地球大小的望远镜，就能够分辨出那指示着视界线的独特的光环。尽管在这张照片上，我们无法看到电脑合成图上的那些细节，它仍可以让我们对于黑洞周围的环境有个大致的了解。尽管刚开始它看起来可能和一个黑洞一样神秘。

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黑洞的照片～