上世紀初天體物理，愛因斯坦提出的相對論預言了黑洞的存在；1970年，人類發覺了第一個黑洞；明天，我們總算要首次見到黑洞的真容。
由全球30多家研究所200多名科學家組成的研究團隊，在過去五年的時間里通過各地天文望遠鏡組成的“望遠鏡網路”，搜集并整合了黑洞圖象的數據。
明天21時，“事件視界望遠鏡”項目將在全球多個城市同步直播全球新聞發布會，公開人類天文史上的首張黑洞相片——其中就包括在中國北京，中國科大學將與該研究項目共同發表這一重大成果。
在興奮人心的時刻到來之前，記者專訪了兩位天體化學專家：山東工業學院天體化學研究所朱濤院士和四川學院化學學系肖婷助理研究員，科普圍觀這一重磅發覺所需的基本知識。
黑洞是哪些？
黑洞是廣義相對論所預言的一種致密天體。它通常是由大質量的星體所產生。它有一個表面，也就是一般所說的界面。任何物質步入到了這個界面包括光，就會遭到黑洞引力的影響而未能逃脫。
肖婷介紹，天文學家將宇宙中的黑洞分成三類。星體級質量黑洞，是數倍、幾十倍或上百倍太陽質量的黑洞。超大質量黑洞，常常坐落星體中心，達幾百萬個太陽質量。介于前二者之間的是中等質量黑洞。
首張黑洞相片描繪的對象，都是坐落星體中心的超大質量黑洞，一是銀河系中心的超大質量黑洞，坐落人馬座，質量約400萬個太陽質量。二是M87星體中心的超大質量黑洞，質量約為60億個太陽質量。
我們怎么曉得黑洞存在？
在此次照相前，天文學家們通過各類間接證據表明了黑洞的存在，主要有三類代表性證據。
第一，星體、氣體的運動透漏了黑洞的蹤跡。肖婷解釋說，黑洞有強引力，對周圍的星體、氣感受形成影響。例如觀測銀河系中心一些星體的軌跡，可以發覺一些顯著的偏轉，和理論估算中黑洞帶來的影響完美符合，這就證明了黑洞的存在。
第二，按照黑洞吸積物質（吃東西）發出的光來判定黑洞的存在。
第三，通過看見黑洞成長的過程“看”見黑洞。
我們此前如何給黑洞畫寫生？
多年來，天文學家只是基于化學學定理和基本假定，用計算機模擬黑洞的真容。1978年，借助筆記本模擬形成的數據，天體化學學家讓-皮埃爾·盧米涅（Jean-）用鉛筆和美國墨水勾畫了第一幅模擬黑洞圖象。黑白的圖象詮釋了落入黑洞的扁平物質，它看上去并不平坦，由于黑洞強悍的引力，使周圍的光發生彎曲。
40年來，科學家也已看見了黑洞的一些邊沿證據，例如物質落入黑洞時，會因磨擦和引力作用產生一個巨大的高燒吸積盤，如同是抽水便器放水時形成的漩渦。
此次我們如何給黑洞拍照？
朱濤說，黑洞的引力特別強，當它把周圍的物體吸引到自己的身邊，都會產生一個吸積盤。在吸積盤內的物質被吸入到黑洞的過程中，引力勢能會降低，轉化成大量的、非常明亮的光和幅射。其能量的轉化效率比月球上已知的任何能量轉換效率都要高。“這次風波視界望遠鏡對黑洞的觀測，雖然主要就是觀測黑洞吸收周圍物質所發出的那些幅射。”
風波視界望遠鏡（EHT）是哪些？
朱濤介紹，科學家借助全球的8個射電望遠鏡組成了一個巨大的觀測陣列，稱為風波視界望遠鏡。一般望遠鏡的區分能力和望遠鏡的口徑大小成反比，口徑越大，區分能力越強。借助“甚長基線干涉技術”(VLBI)，風波視界望遠鏡構成了一個口徑堪與月球半徑比擬的虛擬望遠鏡，因而具有特別高的辨別能力，還能實現對黑洞視界面附近區域的直接觀測。
給黑洞拍照為何如此難？
要保證所有8個望遠鏡都能看見這兩個黑洞，留給科學家們的觀測窗口期特別短暫，每年只有大概10天時間。
對于這次跨越南北半球的風波視界望遠鏡觀測，因其所涉及的站點區域特別寬廣，所形成的數據量將非常龐大。風波視界望遠鏡每一個夜晚所形成數據量可達2PB()，沒有辦法通過互聯網進行傳輸。
在觀測結束以后，各個站點搜集的數據，被匯集到兩個數據中心——位于法國麻省的天文臺和美國克拉科夫的馬普射電所。在哪里，小型計算機集群將會對數據時間進行合并與剖析，進而形成一個單一的關于黑洞的圖象。
首張黑洞照意義何在？
在朱濤看來，正式發布的黑洞相片科學上的重要意義主要在于三點。
第一，檢驗廣義相對論在強引力場情況下的正確性。即使廣義相對論目前早已得到了大量實驗和觀測的檢驗，并且這種檢驗大多數是在弱引力場的情況下進行的。而此次的觀測可以幫助人們了解引力在強引力場下的行為。
按照廣義相對論，此次拍攝的黑洞陰影部份的形狀應當是類似于一個小寫的D。并且，還有好多其他的理論還預言了好多不同的形狀。為此，此次的觀測還可以拿來檢驗、限制、甚至排除那些不同的理論預言。
第二，目前覺得，幾乎所有的星體中心都有一個超大質量黑洞天體物理，此次的發布除了將否認這一假說，同時還將首次否認超大質量黑洞的真實存在。
第三，此次的觀測目標星體之一M87星體是一個巨大的橢圓星體，坐落處女座，和銀河系中心黑洞不同的是，它的中心有一個寬度為5000光年的巨大的噴流。關于這些噴流怎樣產生，目前還沒有定論。因而此次的觀測將有助于人們進一步研究吸積盤和噴流產生的緣由，并幫助科學家逐漸闡明星體產生和演變過程。
科學家還覺得，黑洞相片只是一個開始，未來EHT都會給人類帶來更多前所未有的科學成果。