·“尾巴”代表了黑洞附近被“吐出”的氣體，這個(gè)“尾巴”就是噴流。在非常靠近黑洞處等著落入黑洞的物質(zhì)，也可能因?yàn)槟承┰虮粐姵鰜?lái)，這些向外噴的物質(zhì)聚集在一起，形成噴流。“尾巴”中距離黑洞稍遠(yuǎn)地方的氣體可以認(rèn)為是已經(jīng)初步形成的噴流，它們不斷被加速至接近光速，向外運(yùn)動(dòng)。M87星系有著長(zhǎng)達(dá)5000光年的明亮噴流，而M87*黑洞正是噴流的源頭。
由中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員路如森領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在毫米波段開(kāi)展黑洞新觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了黑洞陰影和強(qiáng)大噴流的首次“合影”，相關(guān)成果4月26日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。
研究人員首次在3.5毫米波長(zhǎng)對(duì)M87星系中心超大質(zhì)量黑洞（M87*）周?chē)沫h(huán)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，觀測(cè)到這一黑洞在3.5毫米的圖像也呈現(xiàn)“甜甜圈”形態(tài)，比此前“事件視界望遠(yuǎn)鏡”在1.3毫米觀測(cè)到的“甜甜圈”大了近50%，并且看到從“甜甜圈”向遠(yuǎn)處延展的“尾巴”，它是黑洞的噴流。
什么是黑洞？什么是噴流？黑洞與噴流有什么關(guān)系？如果掉進(jìn)黑洞會(huì)發(fā)生什么？為什么要給M87*黑洞拍照？新照片與人類(lèi)首張黑洞照片相比有哪些區(qū)別？為什么人類(lèi)首張黑洞照片沒(méi)有拍到“尾巴”？未來(lái)還有哪些黑洞“攝影”計(jì)劃？中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)的趙杉杉博士、路如森研究員、黃磊副研究員和彭思佳博士對(duì)相關(guān)32個(gè)問(wèn)題做了以下回答。
從黑洞的“特寫(xiě)”到黑洞的“全景”
1.M87*是如何被觀測(cè)到的？
1781年，法國(guó)天文學(xué)家夏爾·梅西耶發(fā)表了著名的梅西耶星表，里面包含103個(gè)星云狀的天體，并以字母M加數(shù)字為這些天體命名。M87就是其中之一，其含義為梅西耶星表中的第87個(gè)天體。
1918年，美國(guó)天文學(xué)家希伯·柯蒂斯首次觀測(cè)到M87的噴流，也是人類(lèi)歷史上第一次觀測(cè)到天體中的噴流。他看到“一束奇怪的直射線，從一片朦朧的光斑中心發(fā)出”。后來(lái)，隨著對(duì)宇宙認(rèn)知的拓展，人們逐漸意識(shí)到M87并不是星云，而是一個(gè)星系。
1947年，人們觀測(cè)到M87位置處的射電源，命名為室女座A。隨后證實(shí)室女座A的射電信號(hào)就來(lái)自于M87。于是，M87成為知名的射電星系，吸引了無(wú)數(shù)射電望遠(yuǎn)鏡的目光。
M87星系中心超大質(zhì)量黑洞（M87*）的圖像，上方為2017年4月11日的圖像，下方三個(gè)圖為M87*在2017年4月5日、6日和10日的圖像。
2017年，事件視界望遠(yuǎn)鏡（Event Horizon Telescope， EHT），一臺(tái)口徑等效于地球直徑的射電望遠(yuǎn)鏡，成功拍攝到了M87星系中心超大質(zhì)量黑洞（M87*）的照片。這張照片也是人類(lèi)歷史上的首張黑洞照片。照片顯示M87*長(zhǎng)得像個(gè)“甜甜圈”，外面一圈亮環(huán)，圍繞著中間的陰影。
2.M87*離我們多遠(yuǎn)？
M87*位于梅西耶87星系——室女座星系團(tuán)中央巨橢圓星系的中心，距離地球約5500萬(wàn)光年。
3.M87*有多重？
約65億倍太陽(yáng)質(zhì)量。
4.M87*有多大？
根據(jù)M87*的質(zhì)量，可以估算出它的黑洞事件視界直徑約為400億公里（作為對(duì)比，冥王星與太陽(yáng)的距離是58億公里）。EHT看到的光環(huán)是它的2.5倍大，而本次觀測(cè)到的環(huán)比EHT看到的環(huán)還要大50%，這說(shuō)明M87*有多大取決于用什么頻率的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。
5.M87*的（平均）密度有多大？
黑洞密度的概念很難定義，因?yàn)槲覀儫o(wú)法知道黑洞的大小。用視界半徑來(lái)衡量黑洞的大小顯然不妥，視界只是光無(wú)法逃逸的臨界點(diǎn)，并不是黑洞的邊界。當(dāng)然，我們也可以暫且用視界大小來(lái)估算M87*的密度，這個(gè)密度出人意料的小，與地球上的空氣密度相當(dāng)。而另一個(gè)我們熟悉的黑洞：銀心黑洞，雖然質(zhì)量只有400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，密度卻相當(dāng)?shù)卮?，約為水密度的一萬(wàn)倍，同時(shí)是太陽(yáng)核心密度的60倍。我們知道黑洞視界的直徑與質(zhì)量成正比，體積則是直徑的立方，按照密度等于質(zhì)量除以體積的定義，就會(huì)發(fā)現(xiàn)黑洞的密度與質(zhì)量的平方成反比。也就是說(shuō)，黑洞質(zhì)量越大，密度反而越小。
6。此次觀測(cè)看到了什么？
此次觀測(cè)首次將M87黑洞的陰影以及其周?chē)e流和噴流呈現(xiàn)在同一張照片之中。
觀測(cè)到M87黑洞在3.5毫米的圖像也呈現(xiàn)“甜甜圈”形態(tài)，比此前EHT在1.3毫米觀測(cè)到的“甜甜圈”大了近50%。并且看到從“甜甜圈”向遠(yuǎn)處延展的“尾巴”，它是黑洞的噴流。
左為2019年4月10日公布的人類(lèi)歷史首張黑洞照片，右為2023年4月26日公布的同一個(gè)黑洞的照片，環(huán)狀結(jié)構(gòu)在3.5毫米波長(zhǎng)下變得更大、更厚。
7。此次觀測(cè)是否顛覆了此前的認(rèn)知？
此前人們認(rèn)為用地球上的望遠(yuǎn)鏡在3.5毫米觀測(cè)波長(zhǎng)上不會(huì)看到“甜甜圈”，但此次觀測(cè)確實(shí)看到了一個(gè)比此前認(rèn)為得要更大的“甜甜圈”，它來(lái)自于黑洞周?chē)奈e流。
8。此次觀測(cè)能否揭示M87*是如何形成的？
目前我們認(rèn)為恒星質(zhì)量級(jí)的黑洞是由大質(zhì)量恒星演化晚期坍縮形成，但星系中央的超大質(zhì)量黑洞是如何形成的，仍是未解之謎。
M87*已演化到了穩(wěn)定階段，科學(xué)家們利用EHT觀測(cè)及其它的多波段觀測(cè)數(shù)據(jù)得到的諸多限制來(lái)研究黑洞及其周?chē)h(huán)境的現(xiàn)狀，但尚無(wú)法回答黑洞形成階段的問(wèn)題。
9。本次拍攝的照片與EHT拍攝的照片有何不同之處？
EHT拍攝的照片是黑洞的“特寫(xiě)”，看到亮環(huán)圍繞著中間的陰影。此次我們拍攝到黑洞的“全景”，在這張照片中有黑洞、黑洞周?chē)奈e流，以及從盤(pán)附近延伸向遠(yuǎn)處的噴流。這張照片作為EHT照片的拓展，充分展現(xiàn)了黑洞和它周?chē)h(huán)境的關(guān)系。
10。為什么兩個(gè)不同頻率的觀測(cè)都能看到相似的環(huán)結(jié)構(gòu)？
在不同頻率觀測(cè)到的電磁輻射，都來(lái)自于黑洞附近的物質(zhì)。一方面這些物質(zhì)可能本身就是環(huán)形，比如一個(gè)繞著黑洞高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)，或者中間暗邊緣亮的噴流。另一方面，黑洞附近彎曲的時(shí)空會(huì)使光線彎曲甚至繞轉(zhuǎn)黑洞數(shù)圈才逃逸出來(lái)（引力透鏡效應(yīng)），這也會(huì)形成亮環(huán)。觀測(cè)到的環(huán)可能是許多因素疊加在一起的結(jié)果，但這些因素所占的比重在不同頻率觀測(cè)中并不相同。經(jīng)采取不同的模型進(jìn)行解釋，本次觀測(cè)到的環(huán)更可能是黑洞吸積流所發(fā)出的光形成的。
11。為什么本次拍攝到的噴流在EHT拍攝的照片中沒(méi)有看到？
一方面EHT的視場(chǎng)比較小，只能拍攝到黑洞的“特寫(xiě)”照片，離黑洞稍遠(yuǎn)一些的噴流沒(méi)能進(jìn)入鏡頭。而本次拍攝用的望遠(yuǎn)鏡比EHT的視場(chǎng)大很多，既能看到黑洞周?chē)陌l(fā)光物質(zhì)，也能看到噴流。另一方面，噴流的亮度隨著觀測(cè)波長(zhǎng)變化。噴流在本次觀測(cè)采取的3.5毫米觀測(cè)波長(zhǎng)上比較明亮，而在EHT采取的1.3毫米觀測(cè)波長(zhǎng)上稍微暗一些。這也可能是EHT沒(méi)有拍到噴流的原因。
12.M87*與銀心黑洞（Sgr A*）相比有何不同之處？
M87*是目前宇宙中所知質(zhì)量最大的黑洞之一，大約65億倍太陽(yáng)質(zhì)量。它位于梅西耶87星系——室女座星系團(tuán)中央巨橢圓星系的中心，距離地球約5500萬(wàn)光年。M87星系的中心黑洞驅(qū)動(dòng)能量巨大的噴流，速度接近光速，延展至星系以外很遠(yuǎn)處。
相比之下，Sgr A*顯得普通許多。它位于我們所居住的旋渦星系（銀河系）中心，距地球只有2萬(wàn)7千光年。Sgr A*沒(méi)有明顯的噴流，比M87*質(zhì)量小得多，只有約400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量。
13。能不能拍到Sgr A*的噴流？
自1974年探測(cè)到Sgr A*以來(lái)，人們沒(méi)有看到清晰可見(jiàn)的噴流。如果有的話，它必然比M87*的噴流暗弱得多。這一問(wèn)題將留給未來(lái)更好的觀測(cè)解答。
此外，拍攝Sgr A*的噴流還需要克服銀河系星際介質(zhì)散射的影響。散射效應(yīng)會(huì)使圖像便模糊，且觀測(cè)波長(zhǎng)越長(zhǎng)，這一模糊效應(yīng)越強(qiáng)。若用本次觀測(cè)使用的3.5毫米波長(zhǎng)來(lái)拍攝Sgr A*，強(qiáng)烈的散射效應(yīng)會(huì)破壞掉它本身的結(jié)構(gòu)，從而看到模模糊糊的一團(tuán)。
從8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡到16臺(tái)望遠(yuǎn)鏡
14。本次拍攝用到了哪些望遠(yuǎn)鏡？
本次拍攝將16臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡連起來(lái)，組成一臺(tái)口徑等效于地球直徑的望遠(yuǎn)鏡。分別為全球毫米波陣（Global mm-VLBI Array，GMVA）的14臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，位于智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA），以及位于格陵蘭島的格陵蘭望遠(yuǎn)鏡（Greenland Telescope，GLT）。
本次拍攝將16臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡連起來(lái)，組成一臺(tái)口徑等效于地球直徑的望遠(yuǎn)鏡。
其中，GMVA的14臺(tái)望遠(yuǎn)鏡包含美國(guó)的甚長(zhǎng)基線陣（Very Long Baseline Array，VLBA）中的8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)的綠岸射電望遠(yuǎn)鏡（Green Bank Telescope，GBT），德國(guó)的埃菲爾斯伯格望遠(yuǎn)鏡（Effelsberg Radio Telescope），瑞典的翁薩拉天文臺(tái)（Onsala Space Observatory），西班牙的維可皮塔（Pico Veleta）IRAM 30米射電望遠(yuǎn)鏡和Yebes 40米射電望遠(yuǎn)鏡，芬蘭的Metsähovi望遠(yuǎn)鏡。
15。為什么要給M87*拍照？
M87*距離地球僅有5500萬(wàn)光年，而質(zhì)量又非?？捎^（65億倍太陽(yáng)質(zhì)量），這使得它在天空平面上看起來(lái)非常大，是非常適合拍照研究的對(duì)象。M87星系有著明亮的長(zhǎng)達(dá)5000光年的噴流，而M87*正是噴流的源頭。因此，給M87*拍照可以幫助我們理解黑洞附近的環(huán)境，觀察黑洞周?chē)奈镔|(zhì)是如何繞轉(zhuǎn)、掉進(jìn)黑洞或被噴出的，進(jìn)而研究黑洞和噴流的關(guān)系。
16。拍攝用到的關(guān)鍵技術(shù)是什么？
拍攝用到的關(guān)鍵技術(shù)是甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（Very Long Baseline Interferometry，VLBI）技術(shù)。利用該技術(shù)，可以將分布全球各地的望遠(yuǎn)鏡組成圍繞地球的干涉陣列來(lái)收集來(lái)自宇宙的信號(hào)。EHT拍攝黑洞照片所用到的關(guān)鍵技術(shù)也是VLBI。
干涉測(cè)量是一種觀察電磁輻射干涉效應(yīng)的技術(shù)，這種干涉是由一個(gè)光源的光線與其本身相干所產(chǎn)生的。因?yàn)橥粋€(gè)電磁輻射到達(dá)每個(gè)望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間不一樣，所以不同望遠(yuǎn)鏡接收到的信號(hào)可以關(guān)聯(lián)在一起，做干涉測(cè)量。與單個(gè)望遠(yuǎn)鏡的直接拍照不同，干涉測(cè)量的圖像需要匯集多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，然后從處理好的數(shù)據(jù)中重建出天體的圖像。
VLBI是一種相距極遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡之間進(jìn)行干涉測(cè)量的方法。每?jī)蓚€(gè)望遠(yuǎn)鏡組成一條基線，它們之間的距離是基線長(zhǎng)度?；€長(zhǎng)度越長(zhǎng)，觀測(cè)的分辨本領(lǐng)越好。因此，VLBI技術(shù)將遍布全球的望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái)，可以組成分辨率遠(yuǎn)超單個(gè)望遠(yuǎn)鏡的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)將VLBI技術(shù)用于給天體拍照時(shí)，望遠(yuǎn)鏡的數(shù)目和分布很有講究?？傮w而言，越多的望遠(yuǎn)鏡參與，望遠(yuǎn)鏡在地球上分布得越均勻，拍攝的效果越好。本次觀測(cè)依靠VLBI技術(shù)將16臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái)，望遠(yuǎn)鏡從數(shù)量和分布上比此前的觀測(cè)有很大提高，因此才能成功拍攝到這張前所未有的清晰圖像。
17。這一合作項(xiàng)目有多國(guó)際化？
這一由中國(guó)學(xué)者領(lǐng)銜的國(guó)際合作項(xiàng)目，成員來(lái)自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、64家研究單位，共計(jì)121位。
18。這張新照片是在何時(shí)拍攝的？過(guò)程中有哪些趣事？
這張新照片是在2018年4月14日至15日拍攝的。
由于爭(zhēng)取到“巨無(wú)霸”級(jí)的望遠(yuǎn)鏡ALMA加入觀測(cè)陣列，所有人都對(duì)拍攝結(jié)果抱有很高期待。在初步處理數(shù)據(jù)后，我們就在數(shù)據(jù)中注意到了前所未有的新特征，這給團(tuán)隊(duì)成員很大激勵(lì)。經(jīng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和成圖過(guò)程，及反復(fù)驗(yàn)證和確認(rèn)結(jié)果，最終在五年后呈現(xiàn)出這張史無(wú)前例的新圖像。
19。這張新照片的沖洗過(guò)程克服了哪些困難？
首先，在拍攝中遇到了很多意外情況。比如，陣列中的格陵蘭望遠(yuǎn)鏡是一臺(tái)新的望遠(yuǎn)鏡，它參與觀測(cè)時(shí)還在調(diào)試階段。在觀測(cè)過(guò)程中，其基于波導(dǎo)的相位旋轉(zhuǎn)器被錯(cuò)誤地配置。我們事后發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題，在數(shù)據(jù)處理時(shí)開(kāi)發(fā)了特別的算法解決了這個(gè)問(wèn)題。
其次，在將“生數(shù)據(jù)”處理成“熟數(shù)據(jù)”過(guò)程中，我們前后做了四次VLBI分析中的“互相關(guān)處理”（cross-correlation）以及相應(yīng)的“相關(guān)后處理”（post-correlation processing）分析。我們克服來(lái)回來(lái)去返工的煎熬，得到了最可靠的“熟數(shù)據(jù)”。
最后，從“熟數(shù)據(jù)”重建觀測(cè)圖像也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。困難源于這是一張視場(chǎng)很大的圖像，圖像里面包含著許多成分，且這些成分的亮度差異很大。通過(guò)匯聚遍布全球各地的許多合作者的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)各種嘗試和反復(fù)驗(yàn)證，我們最終克服了這些困難。
20。在觀測(cè)設(shè)備上，本次使用的觀測(cè)與EHT相比有哪些不同？
本次觀測(cè)與EHT相比有兩個(gè)不同點(diǎn)。第一，本次觀測(cè)的觀測(cè)波長(zhǎng)是3.5毫米，而EHT的觀測(cè)波長(zhǎng)是1.3毫米；第二，本次觀測(cè)聯(lián)合了16臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，而EHT的觀測(cè)聯(lián)合了8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡。
21。下一步的目標(biāo)是什么？
下一步的目標(biāo)是與EHT一起拍攝“彩色黑洞”。所謂“彩色”就是在不同的觀測(cè)波長(zhǎng)上給黑洞拍照。我們將拍攝更清晰的3.5毫米照片，結(jié)合未來(lái)EHT拍攝的更清晰的1.3毫米照片，未來(lái)下一代EHT拍攝的0.8毫米照片，以及在更遙遠(yuǎn)的未來(lái)空間VLBI拍攝的更短波長(zhǎng)的照片，我們可以得到黑洞的“彩色照片”。由于不同波長(zhǎng)的電磁輻射揭示了黑洞附近不同的物理過(guò)程，相比于“單色黑洞”，“彩色黑洞”將帶給我們更多信息，幫助我們更好地理解黑洞本身，以及它和周?chē)h(huán)境的關(guān)系。
另一個(gè)目標(biāo)是拍攝“動(dòng)態(tài)黑洞”。黑洞并不是靜止的，它每時(shí)每刻都在和周?chē)h(huán)境相互作用，因此不同時(shí)刻看它，它是不一樣的。拍攝“動(dòng)態(tài)黑洞”將在空間維度上再解鎖時(shí)間維度，讓我們能夠全方位的觀測(cè)和理解黑洞。對(duì)于M87*，由于它變化緩慢，需要長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)來(lái)拍攝它的變化。EHT在過(guò)去幾年進(jìn)行了多次的連續(xù)成像觀測(cè)，未來(lái)五年也有持續(xù)的觀測(cè)計(jì)劃。這些觀測(cè)數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)M87*在10年時(shí)間跨度上的電影。針對(duì)快速變化的銀心黑洞，目前EHT的望遠(yuǎn)鏡分布不足以實(shí)現(xiàn)“快拍模式”的動(dòng)態(tài)攝影，“丟幀”嚴(yán)重。但隨著未來(lái)幾年更多望遠(yuǎn)鏡的加入，將能達(dá)到所需時(shí)間分辨率，拍到“黑洞電影”！
黑洞不僅在“吃”也在“吐”，還會(huì)“暴飲暴食”
22。什么是黑洞？
引力極強(qiáng)的時(shí)空區(qū)域，任何東西，甚至光（電磁波），都無(wú)法逃逸。因?yàn)楣鉄o(wú)法逃逸，我們稱之為“黑”，因?yàn)槲镔|(zhì)無(wú)法逃逸，我們稱之為“洞”。
黑洞沒(méi)有表面，一般用事件視界面作為邊界，區(qū)分黑洞內(nèi)部和外部。它標(biāo)識(shí)出“無(wú)返回區(qū)”，即一切穿過(guò)事件視界的東西永遠(yuǎn)不可能逃逸。
23。什么是噴流？
噴流是一種天文現(xiàn)象，人們將具有定向、狹長(zhǎng)、高速的電離物質(zhì)外流稱為噴流。噴流看上去像一條火焰柱。噴流廣泛存在于宇宙中的許多天體中，如形成中的恒星、爆發(fā)中的激變變星，吸積中的黑洞等。當(dāng)噴流中物質(zhì)速度接近光速時(shí)，該噴流被稱之為相對(duì)論性噴流。大部分相對(duì)論性噴流與星系中心的超大質(zhì)量黑洞有關(guān)。
24。黑洞與噴流有什么關(guān)系？
理論學(xué)家認(rèn)為，黑洞不僅在“吃”（吸積物質(zhì)），同時(shí)也在“吐”（外流）。如果“吐”出的物質(zhì)速度快、方向性好，自然就形成了所觀測(cè)到的噴流。但需要說(shuō)明的是，理論學(xué)家至今也沒(méi)能非常明確地解釋好黑洞與噴流的關(guān)系，觀測(cè)工作也是在一步步地試圖解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)。
25。黑洞是如何誕生的？
黑洞形成最簡(jiǎn)單的方式是在年老的、大質(zhì)量恒星塌縮過(guò)程中形成，期間伴隨超新星爆發(fā)。如果恒星的質(zhì)量足夠大，至少有幾十倍太陽(yáng)質(zhì)量，恒星的殘余部分就會(huì)坍縮成一個(gè)黑洞。恒星級(jí)黑洞形成的其它理論還包括，在宇宙大爆炸后不久由物質(zhì)直接塌縮形成。黑洞有兩種增長(zhǎng)方式，以便成更大質(zhì)量的黑洞：通過(guò)吸積和“暴飲暴食”，以及通過(guò)與其它黑洞合并。
26。為什么我們看到亮環(huán)圍繞著陰影？
黑洞本身不發(fā)光。但黑洞周?chē)@轉(zhuǎn)著熱氣體，這些氣體在不斷地發(fā)出輻射，形成亮環(huán)。我們看到的亮環(huán)圍繞著陰影，實(shí)際上是黑洞和它周?chē)陌l(fā)光氣體組合在一起形成的圖像。
27。為什么我們看到亮環(huán)長(zhǎng)著“尾巴”？
“尾巴”代表了黑洞附近被“吐出”的氣體，我們稱呼這個(gè)“尾巴”為噴流。在非常靠近黑洞處等著落入黑洞的物質(zhì)，也可能因?yàn)槟承┰虮粐姵鰜?lái)。這些向外噴的物質(zhì)聚集在一起，形成噴流。理論上認(rèn)為該噴流的形成與其黑洞活動(dòng)密切相關(guān)，我們看到亮環(huán)帶有“尾巴”符合這一認(rèn)知。“尾巴”中距離黑洞稍遠(yuǎn)地方的氣體，可以認(rèn)為是已經(jīng)初步形成的噴流，它們不斷被加速至接近光速，向外運(yùn)動(dòng)，一直與1000光年外的噴流相連。
研究人員首次在3.5毫米波長(zhǎng)對(duì)M87星系中心超大質(zhì)量黑洞（M87*）周?chē)沫h(huán)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。在這張照片中有黑洞、黑洞周?chē)奈e流、從吸積盤(pán)附近延伸向遠(yuǎn)處的噴流。
黑洞的影響范圍與黑洞的質(zhì)量成正比：質(zhì)量越大，影響的范圍越大，對(duì)時(shí)空的扭曲程度越厲害。星系中心的超大質(zhì)量黑洞離我們非常遙遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)地球造成影響。目前，也沒(méi)有證據(jù)表明地球附近存在小質(zhì)量黑洞。因此不用擔(dān)心黑洞會(huì)對(duì)地球造成影響。但是，研究黑洞可以讓我們深入了解空間和時(shí)間的本質(zhì)。
28。最靠近地球的黑洞在哪里？
最靠近地球的黑洞是距離我們3000光年的麒麟座V616，它的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的11倍，圍繞一顆K型星（0.5倍太陽(yáng)質(zhì)量）運(yùn)行，軌道周期將近8小時(shí)。
29。是否所有星系的中央都有黑洞？宇宙的中心是否也有一個(gè)巨大的黑洞？
通常認(rèn)為大多數(shù)星系中心是存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，但目前我們所認(rèn)知的宇宙是各向同性的，也就是說(shuō)宇宙沒(méi)有中心。
30。黑洞會(huì)“消失”嗎？
由于所謂的霍金輻射，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后所有物質(zhì)都會(huì)蒸發(fā)。對(duì)于迷你黑洞來(lái)說(shuō)，這可能只需幾秒鐘。對(duì)于一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于一座山的黑洞來(lái)說(shuō)，它需要20億年。對(duì)于像太陽(yáng)這樣大質(zhì)量的黑洞來(lái)說(shuō)，需要10的67次方年！
31。黑洞里有什么？
這還未知，因?yàn)槲覀儫o(wú)法接觸那里的東西，落入黑洞的物質(zhì)或許被壓縮了、或者全部到達(dá)中心的奇點(diǎn)。關(guān)于這些，你可以自由想象，因?yàn)闆](méi)有人能夠飛入黑洞再返回，來(lái)告訴我們那里有什么。
32。如果掉進(jìn)黑洞會(huì)發(fā)生什么？
對(duì)于一個(gè)小黑洞來(lái)說(shuō)，你會(huì)遭受所謂的“意大利面化”（這是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)）。如果你腳朝向黑洞往里掉，引力作用在你腳上比作用在你頭部更高，所以你會(huì)被拉伸，變得像意大利面。對(duì)于巨型黑洞來(lái)說(shuō)，你的形狀可以忽略，你不會(huì)受到“意大利面化”的困擾。
