关于“摄猎”黑洞的八大天问(3)

　　直接成像除了帮助我们直接确认了黑洞的存在，同时也通过模拟观测数据验证了爱因斯坦的广义相对论。在视界望远镜的工作过程和数据分析过程中，科学家发现，所观测到的黑洞阴影和相对论所预言的几乎完全一致，令人不禁再次感叹爱因斯坦的伟大。

　　另外一个重要意义在于，科学家们可以通过黑洞阴影的尺寸限制中心黑洞的质量了。这次就对M87中心的黑洞质量做出了一个独立的测量。在此之前，精确测量黑洞质量的手段非常复杂。

　　受限于观测分辨率和灵敏度等因素，目前的黑洞细节分析还不完善。未来随着更多望远镜加入，我们期望看到黑洞周围更多更丰富的细节，从而更深入地了解黑洞周围的气体运动、区分喷流的产生和集束机制，完善我们对于星系演化的认知与理解。

　　⑥本次拍摄所用的“黑洞照相馆”可以给所有黑洞拍照片吗？

　　科学家之前探测黑洞，是通过探测黑洞周围的吸积盘或者黑洞喷流产生的辐射，来间接地探测黑洞的存在。从理论上讲，任何能够产生辐射的黑洞都是适合拍照的，但受技术限制，我们只能选择拍摄到那些看起来非常大的黑洞，这样才有可能看到黑洞周围的一些细节。

　　视界望远镜此次观测其实选定了两个目标：一个是我们银河系中心的超大质量黑洞，质量为450万倍的太阳质量，距离地球2.6万光年；另外一个是位于M87星系中心的黑洞，其质量为65亿倍的太阳质量，距离地球5300万光年。

　　黑洞半径通常以史瓦西半径来描述，与黑洞质量成唯一正比关系，如果我们将视界大小定义为黑洞直径和黑洞距离的比值，那么我们可以知道，银河系中心黑洞的视界大小约为M87中心黑洞视界大小的1.4倍。这是我们知道的最大的两个黑洞，而那些质量只有几十个太阳质量的恒星级黑洞，尽管距离相对比较近，但是因为其质量过小等因素，更难被望远镜捕捉。

　　⑦既然银河系中心的超大质量黑洞这么大、距离这么近，为什么这一次只发布了更为遥远的M87的照片，而没有银河系中心黑洞的照片呢？

　　M87中心黑洞附近气体活动比较剧烈，我们之前已经观测到了它所产生的强烈喷流，相较之下，银河系黑洞的活动不那么剧烈。

　　另外一个很重要的原因是，太阳系处在银河系的银盘上，在我们试图利用视界望远镜探测来自于黑洞周围的辐射或光子的时候，这些光子会受到传播路径上星际气体的影响——气体会散射这些光子，将观测结果模糊化。

　　M87是一个包含气体很少的椭圆星系，受到的气体干扰相对少很多，科学家们可以比较顺利地进行观测。我们在大气层之内观测天体时也会有类似情况，因为大气扰动的缘故，望远镜的分辨率有时很难达到理想状况。消除星际气体散射的效应是科学家接下来需要克服的一个重要难题。

　　⑧中国科学家在“黑洞照相馆”中发挥了什么作用？

　　中国大陆的望远镜并没有直接参与到视界面望远镜的观测当中，最直接的原因在于，中国大陆两个建好的亚毫米波望远镜（一个是位于青海德令哈的13.7米望远镜，另一个是位于西藏的CCOSMA望远镜）不具备相关技术的联网功能。但即使它们可以实现联网，同步观测也无法实现，因为它们正好位于灵敏度非常高的ALMA阵列的背面位置。