中科院团队：黑洞“特写”“全景”相继成像 如何形成仍是未解之谜

本次拍到的M87黑洞及喷流同框“全景图”，也即在3.5毫米波长所观测到的图像。

中科院上海天文台 供图

中新网北京4月27日电 (记者 孙自法 郑莹莹)继4年多前人类首张黑洞照片——“特写”版“甜甜圈”发布之后，中国天文学家领衔国际团队最新完成“拍摄”“冲洗”的黑洞阴影和喷流同框“全景”版图片及相关研究论文，北京时间4月26日夜间在国际顶级学术期刊《自然》在线发表。

至此，神秘黑洞的“特写”“全景”图相继成像面世，那么，关于黑洞起源形成之谜已真相大白了吗？参与黑洞“特写”和领导黑洞“全景”成像工作的中国科学院上海天文台研究团队回应称，目前研究只是揭开黑洞的冰山一角，黑洞如何形成仍是未解之谜。

围绕本次对室女座星系团中超大质量星系M87中心黑洞“全景”成像及研究成果，中科院上海天文台团队进行科普解读说，M87黑洞距离地球约5500万光年，重约65亿倍太阳质量，估算其直径约为400亿公里(作为对比，冥王星与太阳的距离是58亿公里)。

事件视界望远镜(EHT)2017年以口径等效于地球直径的射电望远镜，成功拍摄到M87黑洞照片并于2019年向全球发布，这一人类历史上首张黑洞照片显示M87黑洞长得像个“甜甜圈”，外面一圈亮环，围绕着中间的阴影。

M87黑洞艺术想象图。

中科院上海天文台 供图

本次观测则首次将M87黑洞的阴影及其周围吸积流和强大相对论喷流同框出现在一张照片之中，在3.5毫米波段观测到的M87黑洞图像也呈现“甜甜圈”形态，比此前EHT在1.3毫米波段观测到的“甜甜圈”大了近50%，并且看到从“甜甜圈”向远处延展的“尾巴”，它是黑洞的喷流。

传统观点认为，地球上的望远镜在3.5毫米波段不会看到“甜甜圈”，不过，本次观测确实看到一个比之前认为的要更大的“甜甜圈”，它来自于黑洞周围的吸积流。

天文学家为什么要给M87黑洞拍照？拍照用到的关键技术有哪些？中科院上海天文台团队介绍说，M87黑洞距离地球5500万光年，且质量非常可观(65亿倍太阳质量)，这使得它在天空平面上看起来非常大，是非常适合拍照研究的对象。

同时，M87星系又有着明亮的长达5000光年的喷流，而M87黑洞正是喷流的源头。

因此，给M87黑洞拍照可帮助天文学家理解黑洞附近的环境，观察黑洞周围的物质如何绕转、掉进黑洞或被喷出，进而研究黑洞和喷流的关系。

本次及之前EHT拍摄黑洞照片所用到的关键技术都是甚长基线干涉测量(VLBI)技术，该技术可将分布全球各地的望远镜组合起来，组成分辨率远超单个望远镜的超级望远镜。

总体而言，越多望远镜参与，望远镜在地球上分布越均匀，拍摄效果越好。

这次观测就依靠VLBI技术将全球16台望远镜组合起来，才成功拍摄到M87黑洞前所未有的“全景”清晰图像。

至于此次观测研究能否揭示M87黑洞如何形成的问题，中科院上海天文台团队强调指出，目前，他们认为恒星质量级的黑洞是由大质量恒星演化晚期坍缩形成，但星系中央的超大质量黑洞是如何形成的，仍是未解之谜。

M87黑洞已演化到稳定阶段，科学家们利用EHT观测及其他多波段观测数据得到的诸多限制来研究黑洞及其周围环境的现状，但尚无法回答黑洞形成阶段的问题。

首次实现黑洞和喷流同框成像，是这次M87黑洞观测研究最重要的成果，两者有何关系？该团队表示，理论物理学家认为，黑洞不仅在“吃”(吸积物质)，同时也在“吐”(外流)，如果“吐”出的物质速度快、方向性好，自然就形成所观测到的喷流。

“但需要说明的是，理论物理学家至今也没能够非常明确地解释好黑洞与喷流的关系，观测工作也正在一步步试图解开这个谜团”。

针对公众关心的最靠近地球的黑洞在哪里、黑洞会不会影响地球等话题，中科院上海天文台团队说，目前所知最靠近人类的黑洞是距离地球3000光年的麒麟座V616，其质量是太阳质量的11倍，与一颗K型星(0.5倍太阳质量)组成双星系统，轨道周期近8小时。

他们指出，黑洞的影响范围与黑洞的质量成正比：质量越大，影响范围越大，对时空的扭曲程度越厉害。

星系中心的超大质量黑洞离地球非常遥远，不会对地球造成影响，目前也没有证据表明地球附近存在小质量黑洞，因此不用担心黑洞会对地球造成影响。

但是，研究黑洞可以让人们深入了解空间和时间的本质。

(完)

孩子问黑洞是什么？这本《跟着霍金看宇宙》真的能讲明白

你有没有过这种经历——忙完一天刚想歇口气，孩子突然凑过来问一句："妈妈，黑洞真的能把东西吸进去吗？宇宙到底有多大呀？太阳为什么会发光？" 我每次被问到这类问题，都是一脸懵。

说实话，我自己上学那会儿物理就没学明白，时间、空间、引力这些概念，脑子里只剩一团浆糊。

想给孩子讲几句吧，又怕讲错了、误人子弟；不讲吧，又不想打击孩子的好奇心。

尤其现在孩子上了小学中高年级，对科学的好奇心正是最旺盛的时候。

每天追着问"为什么"，那股劲儿其实特别珍贵。

可咱们当家长的，确实不是万能的百科全书，很多科普知识自己都搞不清楚，更别说用孩子能听懂的话讲出来了。

我一开始也想给孩子买书，结果在书店翻了半天，越翻越没底。

那些宇宙科普书，要么是密密麻麻的专业术语，孩子翻两页就没了兴趣；要么图倒是漂亮，讲得却浮于表面，读完啥也没记住。

后来一个当老师的朋友给我推荐了一本《跟着霍金看宇宙》，我拿到手自己先翻了一遍，还真被惊艳到了。

这本书最大的好处，就是它真的站在孩子的认知水平上去讲宇宙，一点不端着。

先说它怎么讲黑洞。

书里没有上来就甩一堆公式，而是从霍金爷爷是怎么发现黑洞、怎么理解黑洞讲起，用特别形象的比喻，让孩子能"看见"黑洞在做什么。

我家孩子看完竟然主动跟我讲"黑洞就像宇宙里的贪吃怪"，虽然不太准确，但那股理解和记忆的劲儿，可比死记硬背强太多了。

再说时间旅行这个更抽象的话题。

很多成年人一听都觉得玄乎，但这本书把它讲得特别接地气。

孩子看完恍然大悟，还跟我说"原来时间也会被引力拉慢呀"。

这种孩子能亲口讲出来的理解，正是我最看重的。

我觉得这本书特别适合几类孩子。

一种是那种天生爱问"为什么"、对天文特别感兴趣的孩子，能给他们一个很扎实的入门；另一种是平时不太爱看书、觉得科学枯燥的孩子，这本书的讲述方式能让他们重新觉得"原来科学这么有意思"；还有一种就是咱们这些想陪孩子一起读、却自己也不太懂的家长，带着孩子一起看，正好补补课，还能顺便聊聊天。

书里的插图也很用心，结构清晰，读起来完全不费劲。

我家孩子现在每天睡前都要主动翻几页，还经常跑来给我"讲课"。

这种亲子共读的时光，可比看平板刷手机有意义多了。

而且这本书的定价也很实在，几十块钱就能给孩子打开一扇望向宇宙的窗，让孩子知道霍金爷爷那些听起来高深的理论，其实离我们并不遥远。

如果你也在为孩子选一本靠谱的宇宙科普入门书，或者发愁怎么跟孩子聊"时间""空间""黑洞"这些话题，我真的挺推荐这一本的。

能让孩子主动读、读得懂、还愿意开口讲的科普书，说实话真不多见。

趁着孩子对宇宙的好奇心正热乎，早一点给他一本合适的读物，早点点燃那颗探索的小火苗，说不定就种下了他未来仰望星空的种子呢。

这本书我自己翻过一遍，之所以敢放心推荐，还有一个很重要的原因——它讲科学，却不只是把知识倒给孩子，而是带着一种"陪孩子一起好奇"的温度。

霍金爷爷那套关于宇宙的想法，在书里被讲得既严谨又好懂，孩子读着不觉得吃力，家长陪着读也不觉得枯燥。

很多家长会纠结，孩子这么小，看这种书是不是太早了？其实恰恰相反，越早接触，越能在孩子心里种下对科学的好感。

等将来上了中学真正学物理的时候，孩子想起小时候读过的这本书，那些抽象的概念就会变得亲切起来，学起来也更省力。

如果要说一点小小的不足，那就是这本书需要家长稍微陪读几页，帮孩子把节奏带起来。

不过一旦孩子自己入了迷，后面你就会发现他根本停不下来了，天天追着你讨论外星人存不存在、宇宙有没有尽头。

总的来说，一本能让孩子主动去翻、读得懂又愿意开口讲的宇宙科普书，真的很难得。

如果你也想让孩子在这个好奇心爆棚的年纪，接触一点真正有意思、也有营养的知识，这本《跟着霍金看宇宙》是个非常不错的开始。

趁孩子这份好奇心还在，早一点把这本书带回家，说不定哪一天，他抬起头看星空的眼神，就不一样了。

竟然对折宇宙！虫洞居然连接星系，由此触摸另一个星系的春天

深邃的宇宙背景之上，一幅关于时空终极奥秘的蓝图被徐徐展开，顶部的发问“虫洞能否连接两个星系？”直击人类探索深空的核心渴望。

这幅由“Science Of Infinity”呈现的科幻科普视觉图，以经典的“爱因斯坦-罗森桥”概念为骨架，将抽象的广义相对论具象化为一场跨越星海的视觉奇观。

画面上下各悬浮着一个壮丽的旋涡星系，标注为“星系1”与“星系2”，它们并非孤立存在，而是被一种超越常规物理距离的神秘结构紧密相连，瞬间将观者拉入星际穿越的宏大叙事之中。

时空的舞台由蓝色的网格线勾勒，这便是“时空结构”的具象表达。

在常规认知中，时空是平滑的织物，但图中它因极端质量而剧烈弯曲，形成一条漏斗状的捷径。

上方星系的核心处，一个散发着炽热橙红色光晕的黑洞作为“入口点”出现，其强大的引力场吞噬着周围一切，成为这条宇宙隧道的起点。

时空网格在此处急剧下陷，顺势延伸至画面中央，那里幽蓝与紫光交织的狭窄通道正是“虫洞”本身，它像一座桥梁穿透了时空的褶皱，理论上为跨越光年尺度的航行提供了可能，让原本遥不可及的两个遥远星系拥有了瞬间连通的契机。

穿过虫洞的奇点，时空结构在下方再次舒展，迎接旅者的是标注为“白洞”的出口点。

与黑洞的吞噬截然相反，白洞喷射出耀眼的蓝白色光芒，仿佛将物质与能量从另一端点强制释放，完成这场穿越的终章。

从星系1的黑洞入口，经由扭曲的时空咽喉，再到星系2的白洞出口，整个结构呈现出一种对称而诡谲的美感。

它生动地隐喻了宇宙中可能存在的“拓扑捷径”，即无需在三维空间中航行亿万光年，而是直接弯曲并穿透四维时空，实现超距连接。

尽管这幅图像充满视觉震撼与科学美感，它本质上仍是对理论物理的艺术化演绎。

现实中，虫洞的稳定性、负能量物质的存在以及穿越其中的物理极限，仍是未解之谜。

然而，正是这种科学与想象的碰撞，赋予了画面无穷的吸引力。

它不仅是一张图解，更是一首关于宇宙探索的史诗，激发着我们对星辰大海的无尽遐想，提醒着在人类认知的边界之外，或许正有无数这样的时空隧道，默默串联着宇宙最深处的秘密。