本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文根據外媒報導，近期美國宇航局與歐洲航天局的科學家聯合發布了一個重磅消息，他們發現了一個中等質量黑洞，這是人類歷史上第一次證實中等質量黑洞的存在。經過一番深入研究後，最終研究人員確定這個中質量黑洞的質量是太陽的142倍，在大約70億年前由一顆66倍太陽質量和85倍太陽質量合併形成的。
該消息發出後再次引起了公眾對黑洞的關注，一直以來，由於人類無法通過肉眼直接觀測黑洞，也很難利用單一的探測器對它進行探測，因此黑洞始終保持著它的神秘感。但隨著越來越多關於黑洞的信息被科學家發現後，公眾對黑洞的認知在不斷增加。那麼黑洞是如何形成的？人類是如何拍攝到第一張黑洞照片的？
黑洞是如何形成的？
美國科幻電影史上曾經出現過一部以黑洞為題材的電影，它叫《星際穿越》。在這部電影中，男主角為了拯救全人類，奮不顧身地進入深不見底的黑洞。但不可思議的是，男主角並沒有被裡面的引力場所撕碎，而是經過一番不可思議的經歷跌到最靠近奇點的空間，最後還實現了時空穿越。然而科學家表示，這種電影場景在現實中不太可能出現。
因為黑洞的密度非常大，應該是目前宇宙中密度最大的天體。現代黑洞理論認為，一顆超大質量的恆星演化到末期，內部的核燃料會消耗殆盡，這時候內部無法生成足夠的能量來支撐外部龐大的外殼，導致外殼內陷造成引力崩塌。這種現象一發不可收拾，直到最後恆星的體積縮小到無限小，而它的密度不斷增加，最終就形成了黑洞。
眾所周知，地球半徑是6350多公裡，如果地球有機會經歷類似超大質量恆星那樣的演化過程，最終會坍縮成一塊硬幣大小的體積。密度的突然增大意味著引力的飛升，因此黑洞形成後擁有其他類型天體無法比較的引力。
為什麼第一張黑洞的圖片是橙色的？
去年四月份，全球人類見證到了歷史性的時刻，即黑洞第一次被人類拍攝到。黑洞的照片發布到網絡上後，我們在各大社交平臺、新聞平臺都能看到黑洞的照片。它看起來是一個橙色的圓環，有網友將其形象地比喻成甜甜圈，但這是科學家在拍攝到黑洞照片後進行圖像處理所得到的，橙色讓黑洞在人們心目中冷酷和無情的形象削減了不少。
實際上，真實的黑洞圖片是全黑的，幾乎什麼都看不到，因為黑洞只會吞噬物質而不會反射物質，因此光線傳播到黑洞的事件範圍內就有去無回了。那麼科學家們又是如何拍攝到這張黑洞圖片呢？據了解，為了拍攝到M87黑洞的照片，當時全球8個地方的亞毫米波、毫米波望遠鏡組成了一個巨大的虛擬望遠鏡陣列。
這個巨大虛擬望遠鏡陣列的工作原理是探測黑洞釋放出來的電磁波信號，而M87黑洞的吸積盤對外釋放的信號恰好被捕捉到，第一張黑洞的照片因此而產生。
進入黑洞後還能出來嗎？
根據天文研究，太陽系附近不存在黑洞，這也讓許多天文愛好者感覺與黑洞有較遠的距離。然而人類現在對黑洞的了解十分有限，說不定哪一天一個黑洞就出現在太陽系附近，將太陽系內的天體逐個逐個吞噬掉。那麼問題來了，如果地球被黑洞吞噬了，我們能像《星際穿越》裡的男主角一樣經歷一番後實現時空穿越嗎？
對此，參加了剛結束的第三屆世界頂尖科學家論壇的基普·索恩表示，不管人類對黑洞產生怎樣的聯想，無論我們如何將黑洞理想化，但現實的計算表明人類進入黑洞後永遠無法像電影那樣有那麼多經歷，最終都是掉入奇點。
資料來源
環球網 11月8日 《宇宙終結者還是締造者？人類發現首個中等質量黑洞》