為什麼不拍攝銀河系黑洞，而是遙遠的5400萬光年外的黑洞？

2019年4月10日，科學界發生了一件大事，引起震動。相信很多朋友已經想到了是什麼事情，沒錯就是人類史上首張黑洞照片的公布，當時的直播發布會在美國華盛頓、中國上海、中國台北、智利聖地亞哥、比利時布魯塞爾和日本東京等全球六地同步發布，以英語、漢語、西班牙語和日語發布。

對於黑洞，相信很多人都知道它的存在，但是我們對黑洞的了解卻極其少。理論上，黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天體。它具有的超強引力使得光也無法逃脫它的勢力範圍，該勢力範圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界。

黑洞這個詞，最早是在1968年由美國天文學家惠勒在一個報告裡面提出的。不過，有關黑洞的存在，很早就有科學家通過數學公式推導出來了。那麼什麼是黑洞呢？現在科學認為，黑洞是恆星死亡後的一種殘骸，它是引力收縮的極點，極端到近乎荒唐(指它的一些性質用現有的物理學知識無法解釋)。但它又是宇宙當中最精美的天體。了解黑洞並深感困惑之後，會使我們進入一個展示時間、空間、光和物質深刻本質的更加深邃的新視野。

科學家將黑洞分為三類：恆星級質量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質量)、超大質量黑洞(幾百萬倍太陽質量以上)和中等質量黑洞(介於兩者之間)。可是由於黑洞的特殊它，它無法反射任何光源，因此黑洞無法被直接觀測到，我們只能通過天體進入黑洞視界範圍後，在吞噬的過程中發生的耀眼光芒觀測它的存在。

因此，人類現在能夠觀測到的黑洞基本都是一些超大質量黑洞，比如銀河系中心的超大質量黑洞人馬座人馬座A*。對於此次人類首張黑洞照片的公布，有很多人產生了這樣一個疑問：科學家為什麼不選擇離地球更近的銀河系中心的人馬座A*，而是選擇更遙遠的5400萬光年外的那個黑洞呢？

相信隨著人類首張黑洞照片的公布，很多人們對於這個位於5400光年外的超大質量黑洞也有了初步的認知，此黑洞位於室女座方向，距地球5400成姚年，質量為太陽的65億倍，真是一個無比龐大的黑洞。科學家為什麼不選擇銀河系中心的黑洞，主要的原因就是觀測拍攝到的照片，5400萬光年外的這個M87*超大質量黑洞更清晰。

為什麼遙遠的M87*超大質量黑洞更容易被觀測到，拍攝到的照片更清晰呢？原因主要有以下三個。一個原因是M87*的質量遠大於人馬座A*，前者的質量和視界直徑可達後者的1500倍，在黑洞家族中，這也算是比較大的一個黑洞了。雖然M87*的距離更遠，但它足夠大，從地球方向觀測並不會顯小，從觀測視角來看，它跟人馬座A*的大小差不多。

第二個原因，M87*要比人馬座A*活躍得多，雖然銀河系中心的人馬座A*也是一個超大質量黑洞，那裡看上去也是一片明亮，但是人馬座A*很久才能夠吞噬一顆恆星質量的物質。而相對來說人M87*就要活躍太多了，它現在正處於大量吞噬氣體雲時期，每天吞噬掉的質量相當於地球的90倍，每十年就可以吞噬掉相當於一個太陽的質量物質。

這種情況之下，M87*周圍會形成一個更加巨大的發光吸積盤。我們都知道，黑洞吞噬物質後不會吐出來，光進入黑洞也不會反射出來，所以我們無法直接觀測到黑洞。只能通過吸積盤來襯托出黑洞的存在，這也是為什麼我們現在只能觀測到超大質量黑洞的原因。黑洞吸積盤越明亮，越大，越容易被拍攝到，從而得到更加清晰的黑洞照片，顯然人馬座A*相對於M87*就要差上很多了。

最後一個原因就是銀心周圍的空間存在著大量的氣體和塵埃，它們會它們會阻擋人馬座A*的吸積盤所發出的電磁波，從而對成像造成嚴重的干擾。科學家現在之以很難得到有關人馬座A*的清晰照片，主要原因就是它的四周布滿了太多的氣體和塵埃。

雖然人馬座A*距地球只有2.6萬光年，相比於5400萬光年是一個非常近的距離了，可是由於氣體和塵埃的阻擋，我們反而難以得到有關人馬座A*的更多信息。而M87星系是一個橢圓星系，這種星系都有一個共同特徵，那就是它們包含的氣體和塵埃相對較少，大多數氣體雲早已在此前形成恆星的過程中消耗掉。並且M87星系並非處在銀心方向，而是位於室女座方向，所以銀河系中的星際塵埃對其阻擋也相對較少。因此，M87星系中的黑洞更容被觀測到。

看完以上三個原因，相信很多朋友已經明白了，科學愛為什麼要選擇5400光年外，更加遙遠的M87*來拍攝人類首張黑洞照片。可能有不少人看來，M87*這個照片還是非常模糊，其實這已經非常不錯了，要知道過去有關黑洞的照片都是人們藝術加工出來的。

人類首張黑洞的公布，對於人類探索研究黑洞有著重要的意義，是一個巨大的飛躍。雖然現在黑洞對於我們來說，還是未知神秘的存在，但是隨著人類科技的不斷進步，未來我們不僅能夠觀測拍攝到超大質量黑洞照片，還能夠觀測發現中小質量的黑洞。

宇宙中，超大質量黑洞是稀少的存在，它們距離地球都非常遙遠，很難實現近距離觀測研究。可如果人類能夠觀測發現中小質量的黑洞，它們有可能分布在銀河系各處，甚至在太陽系附近也有中小質量黑洞，那個時候，人類或許會派出飛船近距離觀測研究黑洞，對黑洞有更深入的了解，直到完全揭開黑洞的神秘面紗。

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