很多人都熟悉一张“甜甜圈”照片，那就是人类历史上拍到的第一个黑洞。该黑洞位于距离地球5500万光年外的M87星系中心，是目前所知宇宙中质量最大的黑洞之一，大约65亿倍于太阳质量。2017年，事件视界望远镜（EHT）的射电望远镜拍摄到了它的“特写”。
最近，由中国科学院上海天文台研究员路如森领导的国际研究团队，换了个频道看M87黑洞，首次拍到了M87的黑洞全景。照片里，不仅有“甜甜圈”，还能看到从“甜甜圈”向远处延展的“尾巴”，即黑洞的喷流。
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作为EHT照片的拓展，新照片首次展现出了黑洞和它周围环境的关系。4月26日，相关成果发表于国际学术期刊《自然》。
▲M87黑洞及喷流照片。图源：上海天文台
据了解，与此前“事件视界望远镜”合作组织拍摄的照片不同的是，之前的是黑洞的“特写”，人们能够看到的是亮环围绕着中间的黑洞阴影。而这次拍摄到的则是“全景”，在这张照片中有黑洞、黑洞周围的吸积流以及从吸积盘附近延伸向远处的喷流。作为事件视界望远镜黑洞照片的拓展，充分展现了黑洞和它周围环境的关系。
▲人类捕获的第一张黑洞照片。图源：央视新闻
北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山教授介绍，这次是在2019年人类首张黑洞照片的基础上，进一步验证了大质量黑洞的存在。并通过完整的成像，使人们进一步了解了中央超大质量黑洞附近的吸积流与喷流之间的联系。
下一步的目标是什么？
与EHT一起拍摄“彩色黑洞”。所谓“彩色”就是在不同的观测波长上给黑洞拍照。我们将拍摄更清晰的3.5毫米照片，结合未来EHT拍摄的更清晰的1.3毫米照片，未来下一代EHT拍摄的0.8毫米照片，以及在更遥远的未来空间VLBI拍摄的更短波长的照片，我们可以得到黑洞的“彩色照片”。由于不同波长的电磁辐射揭示了黑洞附近不同的物理过程，相比于“单色黑洞”，“彩色黑洞”将带给我们更多信息，帮助我们更好的理解黑洞本身，以及它和周围环境的关系。
另一个目标是拍摄“动态黑洞”。黑洞并不是静止的，它每时每刻都在和周围环境相互作用，因此不同时刻看它，它是不一样的。拍摄“动态黑洞”将在空间维度上再解锁时间维度，让我们能够全方位的观测和理解黑洞。对于M87*，由于它变化缓慢，需要长时间的监测来拍摄它的变化。EHT在过去几年进行了多次的连续成像观测，未来五年也有持续的观测计划。这些观测数据将呈现M87*在10年时间跨度上的电影。针对快速变化的银心黑洞，目前EHT的望远镜分布不足以实现“快拍模式”的动态摄影，“丢帧”严重。但随着未来几年更多望远镜的加入，将能达到所需时间分辨率，拍到“黑洞电影”！
（微信公众号综合中国科学报、央视新闻、上海新闻广播、上海天文台）
编辑：田苑淯颖
审核：武金洋
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