2022年5月12日晚上，即今晚21：00，中國科學院上海天文臺將要直播全球聯合發布的視界面望遠鏡陣列對銀河系中心黑洞拍攝的相關成果。預告中聲稱是突破性成果，但是這次什么劇透都沒有，保密做得太好了，（當年發布首個黑洞照片時保密都沒有那么強，那時我提前就知道了只發布M87星系中心黑洞了）所以這次不知道具體會有什么成果……

如果單單是拍到了黑洞，我覺得沒有必要那么神秘，也算不上什么突破性成果，畢竟又不是第一次了，三年前就拍到了M87星系中心黑洞了，所以拍到銀心黑洞根本不算什么大新聞嘛……

能拍到銀河系中心黑洞嗎？情況并不樂觀

我個人對這次拍攝銀河系中心黑洞的影像并不樂觀。

首先是星際物質遮擋，雖然視界面望遠鏡采用的是波長遠大于可見光的毫米波，但在射電望遠鏡觀測波段里也屬于比較短的了，星際物質中較大的顆粒依然會對其產生大量散射，在與銀心黑洞2.6萬光年的距離上，即使不被完全遮擋，散射量也還是相當可觀的。

其次是拍攝角度問題，這是我對銀心黑洞影像不樂觀的主要原因。理論上這次的拍攝角度非常糟糕，是處在最不適合觀測的角度上。

原因是地球處在銀河系的盤面上，在2.6萬光年的距離上，與銀盤的夾角接近于0，而銀河系中心的超大質量黑洞最合理的狀態下，黑洞吸積盤的赤道面與銀盤赤道面是重合的。（當然，這并非必然的，畢竟銀河系中心核球的形狀并不像銀盤這么扁平）。

也就是說我們大概率會處在銀河系中心黑洞吸積盤的赤道面上，即處在黑洞吸積盤的側視角上，我們看到的是吸積盤的側面。雖然在引力透鏡的作用下，黑洞背面的光環依然會沿彎曲的時空繞到前面來，但它的寬度會被大大壓縮，變得很窄，在赤道面上看黑洞吸積盤，吸積盤的圓環整體是最窄的。

如果大家看過科幻電影星際穿越也許會記得，在主角的飛船飛近吸積盤赤道面時，黑洞周圍的光環變得很窄，很暗弱，如下圖（這里這么窄還有一個原因是距離太近了）。而在與盤面存在一定夾角時，正面的光環則會漸漸變寬，如右下角小圖。

只有在觀察者完全垂直于吸積盤赤道面時，也就是俯視角下，吸積盤的盤面才達到最大化，呈現一個完整寬度的吸積盤。而之前的M87星系中心黑洞就是處在這么一個理想的視角，地球幾乎垂直于該黑洞的吸積盤，僅有17度的夾角，幾乎能看見一個完整寬度的吸積盤。

一個好消息：銀河系中心黑洞的視直徑更大

當然，銀心黑洞的觀測條件也不是全是負面的，有一個較有利的條件是視直徑比M87中心黑洞更大一點。我們可以來做一個簡單計算：

M87星系距離地球約5500萬光年，銀心黑洞距離地球約2.6萬光年，相差2115倍；

M87中心黑洞質量約65億個太陽質量，銀心黑洞約430萬個太陽質量，相差1511倍；

根據史瓦西半徑公式，黑洞半徑與質量成正比，根據歐氏幾何，視直徑與距離成反比，因此可得：銀心黑洞的視直徑將比M87中心黑洞的視直徑大1.4倍。

銀河系中心黑洞可能是這樣的？

既然要開發布會，能不能拍到就已經不是問題了，問題只是拍成什么樣。其實在2017年首次拍攝M87中心黑洞時，就已經同時拍攝了銀心黑洞，但那次似乎失敗了，反正拍出來的效果沒法公布……到去年4月份，科學家決定進行重新拍攝，今晚公布的應該就是去年重新拍攝的照片，至于除了公布照片以外，還有什么重大發現我們拭目以待吧。

最后我找來了一些之前科學家模擬的銀心黑洞圖像，大家今晚看看有沒有與實拍圖符合的(^_^)。

預告

發布會后，假如真有什么突破性的新發現，我會再寫一篇圖文進行解讀，敬請關注，我是星宇飄零，關注我，與你分享更多有趣科學知識(^_^)。

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