为什么黑洞照片上，黑洞周围是红色的？

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公布的黑洞照片显示周围是一圈红色。按理说黑洞能吸收所有的光，那加在一起不应该是白色的圈么
作者：一点资讯

jansie1314

4/14更新：有小伙伴好奇计算，对下文中的黑洞范围做一下解释。下文中的“黑洞”，指代奇点周围事件视界及其内（Schwarzchild半径内）的部分。而我们看到的黑色部分，并不就是视界事件，而是被光子捕获半径（Photon capture radius）被分辨率模糊掉、在引力透镜作用后的样子。
要进行计算，我们先要理解黑洞及其周围东西的结构。实际上，能层以内的东西我们可以当作都看不到，而此次EHT中M87中心黑洞的光子捕获半径的计算基本是2004年Takahashi的工作。原文估算如下：在Schwarzchild黑洞中，光子捕获半径由 给出，而黑洞的视界由 给出。Rc外的光子会逃逸，Rc内的算作被黑洞捕获，只有刚好等于Rc处的地方，光子会以准圆轨道运动。在Rc外一点的地方，光子得以不稳定的准圆轨道逃逸，然后被我们捕捉到，最后就成像为了一个亮圆。在模拟中很明显：
被分辨率模糊以后，就变成了甜甜圈。 约为2.6，按照最亮的地方除以2.6，然后用手机大概画一画，就是下文的估计的黑洞大小啦。
虽然我们的黑洞是个自旋的Kerr黑洞，但是偏差被估计在只有4%，所以就按上面的来了。
如果你想了解什么是能层，轨道为何是这样etc，看这里：
被黑洞吸进去的光最后都去了哪里？ - Enther的回答：
被黑洞吸进去的光最后都去了哪里？光圈的形状，吸积：
为什么黑洞的模型都是盘状的，或者两个盘状交叉?

首先那一圈不是黑洞本体，那是吸积盘，也就是物质在没进去黑洞时高速摩擦碰撞相互作用发光发热的东西。黑色的部分也不全是黑洞，甚至不是史瓦西半径，因为黑洞的引力透镜效应，那个黑色区域要比视界大一圈。因为我们望远镜分辨率有限，电磁波会干涉晕开形成衍射图样，所以里面也不是纯黑。那黑洞本身多大呢？
大概这么大
其次，关于颜色，射电望远镜观测到的是某一区域的电磁密度（光度）分布，我们可以选择一组颜色按照作为光度的函数上色，基本没什么道理，就是好看就行。有意思的工作者会专门研究哪些颜色好看，然后给配色起一些很fancy的名字，最后写到他们软件pipeline里面画图的参数里。今天看到一个，蓝到绿的，在引力波包GWpy里，好像叫“virisic”，开发它的哥们自豪地和我们介绍了五分钟。。。。


Ref：
Akiyama, Kazunori, et al. "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole."The Astrophysical Journal Letters875.1 (2019): L1.
Akiyama, Kazunori, et al. "First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole."The Astrophysical Journal Letters875.1 (2019): L6.
Akiyama, Kazunori, et al. "First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring."The Astrophysical Journal Letters875.1 (2019): L5.
Takahashi, Rohta. "Shapes and positions of black hole shadows in accretion disks and spin parameters of black holes."The Astrophysical Journal611.2 (2004): 996.

zzz222

使用射电望远镜拍的。天文没有颜色，只有波段，红色是ps的结果。

chaom

突出我是“黑洞”

闲不住a

抖个机灵