在4月10日晚上9點左右，我們收到了來自世界上的第一張黑洞照片，那是來自M87星系中心的黑洞。
沒有想到，黑洞原來是甜甜圈。
甜甜圈本身擁有超強的引力，在其周圍，時空都會被扭曲，所有的世界線(粒子在四維時空中的運動軌跡)都會流向甜甜圈中心的奇點中，包括光。
在光都能被吞食的甜甜圈面前，我們是如何拍到這種景象的
雖然光也會被甜甜圈所吞食，但在一定距離下(大概是2.6個史瓦西半徑)，光能夠靠近甜甜圈邊緣的軌道運行，轉一個圈再出去。而這次照片中所呈現的黃光就是這樣形成的。
此外，甜甜圈周圍會有物質掉落，而掉落的過程中會發生大量碰撞，從而發熱發光，這圈物質被我們叫做吸積盤。塵埃與氣體在這個吸積盤裡以極高的溫度雜亂無章地在裡面打轉，其速度甚至是光速的幾分之一，因為引力的原因，這些物質有一部分會被甜甜圈所吞食，隨著時間的推移，甜甜圈也漸漸變成更大的甜甜圈。
同時在甜甜圈的兩極還會出現大量物質噴射，從而形成很強的輻射，我們把它叫做噴流(圖中藍光)，這些東西也都是可見的。
其實，這次觀測的甜甜圈一共有2個，分別是M87星系(圖中左側)和人馬座A*(圖中右側)中的甜甜圈。顯然，廣為流傳的更多是M87，為什麼沒有那麼多人說人馬座A*呢
從圖中就可以看出，因為人馬座A*的甜甜圈不太爭氣，長得不如M87家的好看。但人馬座A*離地球只有大約2.6萬光年，而M87星系離我們有5300萬光年，離我們近的甜甜圈反而拍得不清楚，這又是為什麼呢
事實上，人馬座A*的黑洞雖然離我們很近，是銀河系中心的超大質量甜甜圈，但相對M87還是小了很多，質量只有太陽的400萬倍，而且也沒有這麼活躍，只會周期性吞食物質，還會隨著時間而變化，所以看起來不像M87這麼好看。
那甜甜圈的照片又是怎麼拍到的呢
首先要明白一個概念，光學分辨本領的極限。
由於望遠鏡的半徑是有限的，光通過望遠鏡的時候會發生衍射現象，直白的說就是糊了，口徑越大分辨的角就越小，粗略估算是0.61*波長/直徑。這次我們選擇了相對受到星際塵埃的影響比較小的毫米波，口徑按10米算，大概分辨本領能到1秒(1度的3600分之一)。
而我們能分辨的最小大小是角度*距離，大約是1光年，而這個黑洞的視界大小只有太陽的20倍，也就是說我們最小的分辨本領是甜甜圈大小的近百萬倍。然而我們的觀測的一個對象是人馬座A*附近的甜甜圈，在銀河系中心，距離我們約2.6萬光年。所以我們是不是可以洗洗睡了。那M87中的超大甜甜圈，距離我們5300萬光年，估計更要涼了
然而，作為真正的學習者是要學會查文獻的。
第一，我們用了一個更厲害的技術。我們利用分布在全球幾大洲的8個毫米波望遠鏡組成幹涉陣列，每時刻至少有兩個在不同地方的兩個望遠鏡同時在看，當我們能精確知道兩個望遠鏡之間的相對運動時，就可以讓個望遠鏡的信號發生有效幹涉，簡單說我們相當於把望遠鏡的直徑擴大到了地球這麼大，大概大了幾十萬倍。
第二，我們並不是要看黑洞視界，而是看周圍的吸積盤。這就像颱風眼和周圍的風暴的關係一樣。
當你逐漸學到智(tuo)者(fa)行列時，你會考慮一個更深刻的問題：我們為什麼要看甜甜圈，為什麼要給它拍照
首先，我們並不需要用甜甜圈的照片來驗證廣義相對論(我們之前已經驗證無數次了)，我們想驗證的是黑洞吸積盤的理論。這代表了我們的觀測技術又有了一個不大不小的進步。但是為什麼要搞得像新聞發布會一樣，全球直播呢
這是個好問題。讓大眾能偶爾關注科學，關注科學工作者，這就是一件極度重要的事情。
當然，眾多競賽老師們也會因此獲得更多出題的靈感，看來相對論的題目可以延伸到甜甜圈方向了。
溫馨提示：競賽黨的要求是能想到最後2步。