黑洞吸收光，那照片怎么拍的？误解多年！原来其中黑影根本不是洞

黑洞照片，大家都见过吧？那里面拍的到底是什么，没几个人能说透。拍摄的核心，是照片里那圈亮环和中间的黑影，不是黑洞本体，这是很多人第一眼会误解的地方，也是整个拍摄最精妙的科学点。

那圈亮的，得跟大家说清楚。黑洞的引力将星际气体和尘埃抓住时，对于这些物质，并不会直接掉进去。围绕着黑洞，这些物质会高速旋转，在旋转中一个盘状结构会慢慢形成。物质在盘里摩擦、碰撞，会随之产生的是数十亿度的高温，高温里发出来耀眼的光芒，这就是吸积盘。我总觉得，不少人把黑洞当成了一口闷的怪兽，吸积盘刚好反过来，它证明黑洞的引力是讲规矩的，物质得先绕圈、被加热，才会慢慢靠近，不是一沾就没。
中间的黑影，来讲讲。黑洞本身的引力，连光都逃不掉，它不发光。明亮吸积盘的背景作衬托，加上引力透镜的作用，一个近似圆形的黑暗区域会慢慢形成，这就是黑洞的阴影。这个暗影的大小，差不多是黑洞事件视界的2.5倍，事件视界就是物质进去就再也出不来的边界，暗影刚好把这个边界的位置标了出来。

拍什么弄明白了，怎么拍呢？给黑洞拍照的最大挑战，是它的视角太小了。M87星系中心黑洞，质量高达太阳的65亿倍，离我们还是实在太远，差不多5500万光年。我们看M87黑洞的视角，和从地球看月球上的一枚橙子差不多，普通望远镜根本看不清。前所未有的技术，被科学家们拿了出来，为了解决这个难题。
这个技术叫甚长基线干涉测量，化整为零，协同作战，是这项技术的精髓。全球各地多个不同位置的射电望远镜，科学家们会协调它们，在约定好的时间一起对准黑洞观测。这些望远镜靠的是原子钟进行时间同步，来自黑洞的无线电波信号，会被这些望远镜一一记录。这些分散的望远镜，能拼出一个等效于地球直径的口径，差不多12742公里，这个巨型虚拟望远镜，有个名字叫事件视界望远镜。它的分辨率，足以看清月球表面的一张信用卡，就是这么高的精度，才把黑洞的影子稳稳抓了下来。科学解决难题的思路和望远镜一样，也都是单个看不清，全球凑一起就够了。

拍得到还不够，洗得出来才算数。观测波段的选择是关键。1毫米左右的亚毫米波是观测黑洞周围的最佳频道。这个波段的电波，能穿过星际空间和地球大气，不会被挡住，选对了这个频段，画面才能看得清。
难的是数据处理。10PB的数据量，每个观测点一夜就能攒出来，10PB差不多等于10240TB，相当于几十万部高清电影。这么大的数据，互联网根本传不动，硬盘被科学家们物理运往美国的处理中心。不是发邮件、传云端，是把硬盘装起来、一趟趟运过去。我觉得这有意思，现在大家都习惯了一秒传文件，没料到黑洞照片的底片还得靠快递。所以啊，科学研究里可靠比快捷更重要，数据不能丢、或错，物理运输慢，对于这个来说最稳妥。

数据到了中心也不算代表结束，专用的算法得需要专门开发出来，多个团队要分开处理、进行互相验证，确保结果没问题。自观测起到洗完照片，首张黑洞图花了快两年，就是这么一点点磨出来的。