作者|冯思远
审核|黄坚
编辑|刘蜜
在2022年5月12日的“来自事件视界望远镜的关于银河系中心的突破性成果发布会”上，全球多地的天文学家公布了位于银河系中心的黑洞人马座A*（Sagittarius A＊）的照片。它长这样：
人马座A＊黑洞的图像(图片来源于EHT合作组织)
一眼望去，是熟悉的漆黑背景，熟悉的外围光环，和中间熟悉的黑洞……这不是和M87＊差不多嘛！那么和它的“大哥”M87＊的图片相比，银心黑洞人马座A*究竟有何区别？我们的第一张黑洞照片为何不能直接拍银河系中心黑洞呢？
银河系中心黑洞首张照片的合成(图片来源于EHT合作组织)
先回答第二个问题，我们舍近求远是有原因的。
M87星系虽然离我们更远，但是其中心黑洞的事件视界却比银河系中心黑洞大了1500多倍。所以M87中心黑洞附近的气体绕转一周需要很多天，而银心黑洞周围气体绕转一周最短只用几分钟。这就导致了二者的不同：银河系中心黑洞存在快速时变，在短时间内银心亮度存在较大的变化。
相比之下，由于体积较大，M87*的亮度变化则小得多。如果说为M87中心黑洞成像时它的天气是阳光明媚，那么银心黑洞周围的环境简直就是雷雨交加。不管是M87还是银河系，星系中心超大质量黑洞照片，都是由多张图片提取共同特征后再经过分类、平均而成，这也是人马座A*照片上有3个亮区的原因。所以在为银心黑洞成像时，需要“拍摄”更多的图片来做平均，也需要用到新的数据处理和分析工具，这为银心黑洞的拍摄增加了不小的难度。
因此，在公布了M87*照片后，我们又等待了3年的时间，天文学家才将人马座A*的容貌展现在我们面前。
银心快速时变和两次黑洞照片的拍摄对比(图片来源于EHT合作组织)
而对于第一个问题：相比于M87中心黑洞，银心黑洞人马座A*究竟有何区别？其实我们已在第二个问题的回答中略提了一些。
首先就距离来说人马座A*距离地球近了许多，相较于M87中心黑洞5500万光年的遥远长征，人马座A*2.7万光年的距离显得友善了很多。其次，人马座A＊的质量只有约430万倍太阳质量，与M87的65亿倍太阳质量相差约1500倍（后者是目前宇宙中所知质量最大的黑洞之一）。这也直接导致了虽然其距离较近，但过小的角直径、银心周围复杂的环境导致对其成像极其困难。最后，相较于M87中心黑洞拥有绵延几千光年的等离子体喷流的宏伟景象，尽管根据现有模型预测人马座A*存在类似的暗弱许多的喷流，但在EHT在2017年的观测灵敏度下人类暂时未能发现喷流带来的辐射。
人马座A*与M87*对比图（图片来源于上海天文台发布会直播）
那么在发布成果之后，科学家们还会展哪些工作呢？因为已经有了两个黑洞的图像和其他数据，所以科学家们可以针对这两个超大质量黑洞的差异展开研究，检验超大质量黑洞周围气体行为的相关理论和模型，和进一步更深入地检验极端环境下的引力。
同时，EHT项目也并没有停下观测的脚步。全球各地正在有更多的望远镜参与到了EHT项目中，随着项目规模的扩大和技术革新，下一代事件视界望远镜（ngEHT）应运而生：它将有更多的台站，更大的数据带宽并实现对于1.3毫米和0.87毫米波段的同时观测。
未来，科学家们将拍摄银河系中心黑洞的“电影”，来进行更精准的广义相对论检验和获取黑洞更多的物理信息。
下一代事件视界望远镜与后续观测目标示意图（图片来源于上海天文台发布会直播）
中国也正在事件视界望远镜项目总发挥更多作用。据上海天文台的EHT合作国内协调人沈志强介绍，中国正在规划建设亚毫米波VLBI望远镜，未来将参与到对银河系中心超大质量黑洞的不间断观测中。
想了解更多内容可复制参考资料5链接回顾上海天文台的发布会。
参考资料
1、来自事件视界望远镜的关于银河系中心的突破性成果发布视频：银河系中心黑洞人马座A*（Sgr A*）首张照片发布，哔哩哔哩，https://b23.tv/Oi3gltN
2、天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片，中国科学院https://www.cas.cn/syky/202205/t20220512_4834488.shtml
3、Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy，事件视界望远镜项目合作组织，https://eventhorizontelescope.org/blog/astronomers-reveal-first-image-black-hole-heart-our-galaxy
4、银河系中心超大质量黑洞首次“露面”，吴月辉，人民日报5月13日第012版
5、来自事件视界望远镜的关于银河系中心的一项突破性成果的发布会（回放），蔻享学术，https://www.koushare.com/video/videodetail/27131
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