黑洞是什么？
我們之所以能看見物體，是因?yàn)橛泄庾舆M(jìn)入我們的眼睛，那么黑洞（Black Hole）呢？
我們知道，黑洞說的就是某個(gè)時(shí)空區(qū)域，由于引力非常強(qiáng)，以至于速度最快的光子都沒有辦法逃離。連光子都沒有辦法逃離，也就是沒辦法被我們看見，所以被稱為黑洞。
黑洞有什么特點(diǎn)？
任何質(zhì)量的物體，都對(duì)應(yīng)有一個(gè)臨界半徑，物體如果被壓縮成球體，其半徑小于這個(gè)臨界半徑后就會(huì)發(fā)生重力坍縮。
這也就意味著，其實(shí)你也可以被壓成黑洞，前提是有辦法把你壓縮到很小很小，小到幾乎看不見。
如果讓地球變成一個(gè)黑洞，就要把地球縮小到10億倍，壓到18毫米，相當(dāng)于1分錢的直徑那么大。
如果讓太陽(yáng)變成一個(gè)黑洞，要把太陽(yáng)縮小到10萬倍，壓到6千米那么大，密度高達(dá)每立方厘米200億噸。
一旦形成黑洞，就會(huì)在周圍形成一個(gè)界面，這個(gè)界面被稱作視界面（event horizon），它就像一堵無形的墻將內(nèi)部被高度扭曲的時(shí)空和外界時(shí)空隔離開，該界面以內(nèi)的物質(zhì)都無法逃離，即使光也不例外，之后其本身將繼續(xù)收縮成為密度無限大的奇點(diǎn)。
光是讓我們能夠了解信息的使者，如果連光都無法逃離該視界面，那就相當(dāng)于沒有使者告訴我們黑洞視界里面發(fā)生什么事情。
給黑洞拍照？究竟是拍什么呢？其實(shí)就是拍攝黑洞的“暗影”。那么，什么是“暗影”，就是指視界面以內(nèi)看不見的區(qū)域嗎？它是純黑暗的嗎？
并非如此，“暗影”不純暗！今年4月5日至14日開展的拍照黑洞，就是希望能夠拍攝到黑洞的“暗影”。
2000年，F(xiàn)alcke等天文學(xué)家們首次基于廣義相對(duì)論下的光線追蹤程序，模擬出銀河系中心黑洞Sgr A*看起來的樣子。
根據(jù)他們的模擬結(jié)果，如果黑洞后面有一個(gè)類似于吸積盤的平面光源(planar-emitting source)，平面光源發(fā)出的光子，會(huì)受到黑洞的強(qiáng)引力場(chǎng)的影響。天空平面（與視線方向垂直的面）會(huì)被一個(gè)名為黑洞“視邊界”（apparent boundary）的圓環(huán)一分為二。
一邊是在視邊界圓環(huán)以內(nèi)的光子，只要在視界面以外，就能逃離黑洞，但受到很強(qiáng)的引力作用，亮度低；一邊是在視邊界圓環(huán)以外的光子，能繞著黑洞繞轉(zhuǎn)多圈，積累的亮度足夠高。
這樣的結(jié)果是，從視覺上，我們就會(huì)看到在視邊界內(nèi)側(cè)的亮度明顯更弱，相比之下，看起來就像一個(gè)圓形的陰影，外面包圍著一個(gè)明亮的光環(huán)。故此得名黑洞的“暗影”（black hole shadow）。廣義相對(duì)論預(yù)言，將會(huì)看到一個(gè)近似圓形的暗影被一圈光子圓環(huán)包圍。由于旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，黑洞左側(cè)更亮。
如果不自轉(zhuǎn)黑洞的視界半徑與史瓦西半徑大小相同，將其記為r，那么它的視邊界就是2.6r；具有相同黑洞質(zhì)量但自轉(zhuǎn)值最大的黑洞呢，視邊界半徑就約是2.3r。
這說明黑洞視邊界的尺寸與r有關(guān)，而與黑洞的自轉(zhuǎn)關(guān)系不大，而r又主要與黑洞質(zhì)量有關(guān)，因此可以說，黑洞質(zhì)量是決定 “視邊界”尺寸的主要因素。
那又為什么要給黑洞拍照呢？
主要有三個(gè)目標(biāo)。
第一，驗(yàn)證廣義相對(duì)論。
廣義相對(duì)論預(yù)言了黑洞“暗影”的存在、尺寸和形狀。如果觀測(cè)結(jié)果與預(yù)言相符，那就驗(yàn)證了廣義相對(duì)論；如果有所不一樣，則說明有一些新的方面需要改進(jìn)。
第二，理解黑洞是如何吃東西的。
黑洞的“暗影”區(qū)域非?？拷诙赐淌晌镔|(zhì)形成的吸積盤的極內(nèi)部區(qū)域，這里的信息尤為關(guān)鍵，綜合之前觀測(cè)獲得的吸積盤更外側(cè)的信息，就能更好地重構(gòu)黑洞吃東西的物理過程。
第三，理解噴流的產(chǎn)生和方向。
某些朝向黑洞下落的物質(zhì)在被吞噬之前，會(huì)由于磁場(chǎng)的作用，沿著黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)方向被噴出去。
以前收集的信息多是更大尺度上的，卻沒法知道在靠近噴流產(chǎn)生的源頭處發(fā)生了什么，現(xiàn)在對(duì)黑洞暗影的拍攝，就能助科學(xué)家一臂之力。
黑洞本身很簡(jiǎn)單，但是從數(shù)據(jù)中挖掘出來的細(xì)節(jié)很大程度上取決于黑洞周圍復(fù)雜的環(huán)境，因此我們需要能建模重構(gòu)出這些復(fù)雜的環(huán)境。
數(shù)據(jù)量之多，處理難度之大，造成黑洞暗影的照片被處理出來還需要近一年的時(shí)間，預(yù)期最快2018年上半年能看到處理結(jié)果。
