天文学家揭示了超大质量黑洞的第一个直接视觉证据

这位画家的印象描绘了巨大的椭圆形星系Messier 87（M87）中心的黑洞。这个黑洞被Event Horizo​​n Telescope选作了范式转换观测对象。显示了黑洞周围的过热物质，以及M87的黑洞发射的相对论射流。

Event Horizo​​n望远镜（EHT）是由国际合作锻造而成的由八枚地面射电望远镜组成的行星级阵列，旨在捕获黑洞的图像。今天，在全球协调召开的新闻发布会上，EHT研究人员揭示了他们的成功，并首次揭示了超大质量黑洞及其阴影的直接视觉证据。

在全球协调召开的新闻发布会上，EHT研究人员揭示了他们的成功，并首次公开了梅西埃87中心超大质量黑洞及其阴影的直接视觉证据。此处看到的黑洞阴影是我们最接近黑洞本身的图像，黑洞本身是一个完全黑暗的物体，光线无法从中逃逸。黑洞的边界（EHT得名的事件视界）比其投射的阴影小2.5倍，并测量了近400亿公里的阴影。虽然这听起来可能很大，但该环仅约40微秒，相当于测量月球表面上信用卡的长度。

这项突破今天在《天体物理学期刊快报》特刊上发表的六篇论文系列中予以宣布。该图像显示了梅西埃87中心的黑洞，这是附近处女座星系团中的一个巨大星系。这个黑洞距离地球有5500万光年，质量是太阳的65亿倍。

EHT将全球各地的望远镜连接起来，形成了史无前例的地球大小的虚拟望远镜。EHT为科学家提供了一种研究爱因斯坦广义相对论所预测的宇宙中最极端物体的新方法，这一历史性实验首次证实了该理论。

为了预见黑洞的第一张图像，Jordy Davelaar和他的同事为这些引人入胜的天体物理物体之一建立了虚拟现实仿真。他们的模拟显示黑洞被发光物质包围。该物质以漩涡状的方式消失在黑洞中，极端的条件使它变成发光的等离子体。然后，发出的光在黑洞的强大引力作用下发生偏转和变形。

“我们已经拍摄了黑洞的第一张照片，”美国天体物理学中心/哈佛大学和史密森尼大学的EHT项目主任Sheperd S. Doeleman说。“这是由200多名研究人员组成的团队完成的一项非凡的科学壮举。”

黑洞是质量巨大但尺寸非常紧凑的非凡宇宙物体。这些物体的存在会以极端的方式影响其环境，扭曲时空并使所有周围的物质过热。

EHT主席解释说：“如果将其浸入明亮的区域，例如一盘发光的气体，我们期望黑洞会形成类似于阴影的黑暗区域-这是爱因斯坦广义相对论所预测的，这是我们从未见过的。”荷兰Radboud大学科学理事会Heino Falcke。“这种阴影是由重力弯曲和事件视界捕获的光引起的，它揭示了这些引人入胜的物体的本质，并让我们能够测量M87黑洞的巨大质量。”

为了预见黑洞的第一张图像，Jordy Davelaar和他的同事为这些引人入胜的天体物理物体之一建立了虚拟现实仿真。他们的模拟显示黑洞被发光物质包围。该物质以漩涡状的方式消失在黑洞中，极端的条件使它变成发光的等离子体。然后，发出的光在黑洞的强大引力作用下发生偏转和变形。

多种校准和成像方法已经揭示出一种环状结构，其中心区域较暗-黑洞的阴影-持续存在于多个独立的EHT观测值上。

“一旦确定我们已经对阴影进行了成像，就可以将我们的观察结果与广泛的计算机模型进行比较，其中包括翘曲空间，过热物质和强磁场的物理学。保罗T.P.EHT董事会成员兼东亚天文台台长何浩。“这使我们对观察结果的解释充满信心，包括对黑洞质量的估计。”

对于理论家来说，理论与观察的对抗始终是一个戏剧性的时刻。EHT董事会成员，德国歌德大学的Luciano Rezzolla阐述道，意识到这些观察与我们的预测非常吻合，这是一种满足感和自豪感。

这位画家的印象描绘了一个快速旋转的超大质量黑洞，周围环绕着吸积盘。这种旋转的材料薄盘由太阳状恒星的残骸组成，该恒星被黑洞的潮汐力撕裂了。黑洞被标记，显示了这个迷人物体的解剖结构。

创建EHT是一项艰巨的挑战，需要升级并连接部署在各种挑战性高空站点上的八台现有望远镜的全球网络。这些地点包括夏威夷和墨西哥的火山，亚利桑那州和西班牙内华达山脉的山脉，智利的阿塔卡马沙漠和南极洲。

EHT观测使用一种称为超长基线干涉测量（VLBI）的技术，该技术可以同步世界各地的望远镜设施，并利用我们的行星自转来形成一个巨大的，地球大小的望远镜，其观测波长为1.3mm。VLBI允许EHT实现20微秒的角分辨率-足以从巴黎的咖啡馆阅读纽约的报纸。

吸积黑洞的模拟图像。事件范围位于图像的中间，并且可以通过围绕其的旋转吸积盘看到阴影。

促成这一结果的望远镜是ALMA，APEX，IRAM 30米望远镜，James Clerk Maxwell望远镜，大毫米波望远镜阿方索·塞拉诺，亚毫米波阵列，亚毫米波望远镜和南极望远镜。由马克斯·普朗克射电天文研究所和麻省理工学院干草堆观测站托管的高度专业化的超级计算机将来自PB的数千万字节的原始数据合并在一起。

在先进的欧洲望远镜的参与和欧洲研究理事会的支持下，欧洲的设施和资金在这项全球性努力中发挥了至关重要的作用，尤其是为BlackHoleCam项目提供了1400万欧元的资助。ESO，IRAM和马克斯·普朗克学会的支持也是关键。IRAM主任兼EHT董事会成员Karl Schuster表示：“这一结果建立在数十年来欧洲在毫米天文学方面的专业知识的基础上”。

Event Horizo​​n望远镜（EHT）是由国际合作锻造而成的由八枚地面射电望远镜组成的行星级阵列，旨在捕获黑洞的图像。在全球协调召开的新闻发布会上，EHT研究人员揭示了他们的成功，并首次揭示了超大质量黑洞及其阴影的直接视觉证据。这部长达17分钟的影片探讨了从Einstein和Schwarzschild的科学到EHT合作的奋斗和成功所做出的努力，从而树立了这一历史性形象。

EHT的建设和今天宣布的观测结果代表了数十年来的观测，技术和理论工作的高潮。这个全球团队合作的例子需要来自世界各地的研究人员紧密合作。13个合作伙伴机构使用既有的基础架构和各种机构的支持，共同创建了EHT。关键资金由美国国家科学基金会（NSF），欧盟的欧洲研究理事会（ERC）和东亚的资助机构提供。

Event Horizo​​n望远镜（EHT）是由国际合作锻造而成的由八枚地面射电望远镜组成的行星级阵列，旨在捕获黑洞的图像。在全球协调召开的新闻发布会上，EHT研究人员揭示了他们的成功，并首次揭示了超大质量黑洞及其阴影的直接视觉证据。

ESO总干事Xavier Barcons评论说：“ ESO很高兴能够通过其在智利EHT的两个成分望远镜——ALMA和APEX中的欧洲领导地位和关键性作用，为这一结果做出重大贡献。”“ ALMA是EHT中最敏感的设施，其66根高精度天线对于使EHT取得成功至关重要。”

为了预见黑洞的第一张图像，Jordy Davelaar和他的同事为这些引人入胜的天体物理物体之一建立了虚拟现实仿真。他们的模拟显示黑洞被发光物质包围。该物质以漩涡状的方式消失在黑洞中，极端的条件使它变成发光的等离子体。然后，发出的光在黑洞的强大引力作用下发生偏转和变形。

Doeleman总结说：“我们已经取得了仅仅一代人就不可能做到的事情。”“技术上的突破，世界上最好的无线电台之间的连接以及创新的算法共同为黑洞和事件视界打开了一个全新的窗口。”

这位画家的印象描绘了巨大的椭圆星系M87中心的黑洞。这个黑洞被Event Horizo​​n Telescope选作了范式转换观测对象。显示了围绕黑洞的过热材料。

这位画家的印象描绘了巨大的椭圆星系M87中心的黑洞。这个黑洞被Event Horizo​​n Telescope选作了范式转换观测对象。显示了黑洞周围的过热物质，以及M87的黑洞发射的相对论射流。

文件：

论文I：超大质量黑洞的阴影论文II：阵列和仪器论文III：数据处理和校准论文IV：成像中心超大质量黑洞论文V：不对称环的物理起源论文VI：中心黑洞的阴影和质量