2019年，天文物理學(xué)界的一個輝煌時刻即將來臨：利用視界望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家即將拍攝到首張黑洞視界照片。

黑洞實際上是看不見的。它們的引力是如此巨大，沒有任何東西能夠逃脫，包括電磁輻射，如X射線，紅外線，光線和無線電波，人類只有利用這些手段才能直接探測物體。

那個不歸路的起點被稱為事件視界，除了是一個你永遠(yuǎn)找不到自己的可怕位置外，它也是我們實際想象黑洞的關(guān)鍵。

雖然我們可能無法看到黑洞本身，但它的事件視界有可能被拍到。

2019年4月10日，“視界地平線望遠(yuǎn)鏡”項目（EHT）將展示他們描述為“開創(chuàng)性”的黑洞視界照片。

不過，早在EHT之前的1978年，就有一位名叫Jean-Pierre Luminet的天體物理學(xué)家已經(jīng)給了我們一個可以被認(rèn)為是黑洞事件視界的第一張圖像。

當(dāng)然，這不是一張真正的照片。 Luminet的專業(yè)背景是數(shù)學(xué)，他利用自己的技能，使用20世紀(jì)60年代的IBM 7040卡式計算機(jī)，對的黑洞進(jìn)行了第一次計算機(jī)模擬。

Luminet說：“當(dāng)時黑洞是一個非常奇特的主題，大多數(shù)天文學(xué)家都不相信它們的存在。我想探索黑洞的奇怪物理。“

利用計算機(jī)返回的數(shù)據(jù)，Luminet然后在負(fù)面紙上用筆和印度墨水手工精心繪制。。

這是一張模糊的圖像，它顯示了如果我們足夠接近黑洞看到它時，落入黑洞的扁平圓盤看起來會是什么樣子。它看起來并不平坦，因為黑洞的強(qiáng)烈重力會使它周圍的光線彎曲。

Luminet去年在arXiv發(fā)表的一篇論文中解釋說：“實際上，引力場使黑洞附近的光線彎曲得如此之多，以至于光盤的后部被顯露出來了。光線的彎曲也會產(chǎn)生一個次要圖像，使我們能夠看到吸積盤的另一側(cè)，在觀察者的黑洞對面。”

Luminet是第一個，但他并不是唯一一個被黑洞看起來像什么樣子迷住的人。從那時起，其他人試圖將這些物體可視化，甚至將其努力放在銀幕上。

2014年克里斯托弗·諾蘭（Christopher Nolan）電影“星際”（Interstellar）因其所謂的“科學(xué)準(zhǔn)確”黑洞描述而受到稱贊，這在很大程度上要感謝幾十年前Luminet所做的工作，諾蘭還咨詢了加州理工學(xué)院的理論物理學(xué)家基普·索恩（Kip Thorne）。

最終，這部電影選擇了一個簡化的版本，不那么混亂，在屏幕上看起來很漂亮。

這當(dāng)然令人印象深刻; 但是，根據(jù)Luminet和Thorne的說法，這不是黑洞的樣子。

由重力場產(chǎn)生的主要和次要圖像存在且正確。 但是，與Luminet的圖像不同，光盤的亮度是均勻的。

Luminet說：“正是這種強(qiáng)烈的表觀光度不對稱性，這是黑洞的主要特征，唯一能夠使吸積盤內(nèi)部區(qū)域的旋轉(zhuǎn)速度接近光速的天體，并引起非常強(qiáng)烈的多普勒效應(yīng)。“

他寫了一篇長達(dá)15頁的關(guān)于電影科學(xué)的論文。

您可能會注意到，所有這些版本的黑洞看起來與您可能看到的另一種類型的黑洞圖像非常不同，最有名的是2016年的LIGO發(fā)現(xiàn)。這是基于法國國家科學(xué)研究和國際天文學(xué)聯(lián)合會的天體物理學(xué)家Alain Riazuelo的研究成果，他們在2016年首次模擬了這樣一個黑洞。

這個黑洞看起來不同的原因是因為它顯示出一個靜止的黑洞， 一個沒有吸積盤的黑洞。

黑洞的重力破壞了塵埃和氣體的覆蓋層，使其背后的空間變形。如果我們能夠足夠接近看到這樣的黑洞，我們就會在運動中被軌道上的重力所捕獲。這就是它似乎跨越恒星領(lǐng)域的原因。

在兩個黑洞的情況下，如LIGO黑洞圖中所示，每個黑洞都有一個小的香蕉形次要圖像，在其后面出現(xiàn)另一個洞。

“視界地平線望遠(yuǎn)鏡”項目一直專注于人馬座A*（Sagittarius A*，簡寫為Sgr A*），這是我們銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。

我們不知道我們會看到什么。數(shù)據(jù)可能只會返回幾個模糊的像素。如果是這樣的話，更多的望遠(yuǎn)鏡將加入合作，科學(xué)家將再次嘗試。

鑒于黑洞在觀察期間有一個吸積盤，我們期待的東西看起來很像Luminet的作品。

此外，這項合作有望幫助我們更多地了解輻射的極化，磁場的結(jié)構(gòu)以及黑洞的相對論性噴流。它已經(jīng)為黑洞周圍的空間結(jié)構(gòu)提供了線索。

“視界地平線望遠(yuǎn)鏡”項目探索工作最激動人心的部分是什么？Luminet認(rèn)為是吸積盤的照片。

我們迫不及待地等待第一張黑洞視界照片的誕生。