在我们星系的中心，有一个漩涡状的、喷射着能量的超大质量黑洞，简称为Sagittarius A* or Sgr A*。数十亿年来，周围的气体和尘埃一直在下落。大约每隔一万年，它就会吞噬附近的一颗恒星。Sgr A*(发音为Saj-A-star)是我们夜空中最大的黑洞，但我们不知道近距离看它是什么样子，因为我们从来没能拍到它的照片。所有黑洞都是如此。
它们在我们的宇宙中无处不在，但是它们在天空中非常小，我们没有它们的详细图像。你在网络上或电视纪录片中看到的那些图片，都是基于对黑洞周围空间区域的间接证据，观察的插图或模拟。科学家们并不怀疑黑洞的存在，但如果没有图像，他们就无法证实黑洞的存在。
这一切可能即将改变
在过去的四年里，天体物理学教授约翰·沃德尔（John Wardle）与大约200名科学家和工程师一起工作，创造了一幅Sgr A*的图像，这将是我们第一张关于黑洞的图片。这一名为“视界望远镜”(EHT)的项目于2017年4月完成了数据收集。研究人员目前正在对其进行分析。
根据结果，他们产生的Sgr A*的图像可能看起来像以下其中之一:
备注：计算机模拟了研究人员希望生成的图像。明亮的区域是黑洞周围的热气体。圆形暗区是黑洞强大引力所投射的阴影。
这看起来并不多，但是生成Sgr A*的粗略图片就相当于地球的头条。事实上，它足以回答我们关于宇宙中最神秘现象之一的一些最大的未解问题：当光和物质坠入黑洞时是什么样子的？从黑洞中射出的能量流是由什么构成的?黑洞在星系形成中扮演了什么角色?
尽管不太可能，但是EHT的结果甚至需要对爱因斯坦的广义相对论进行调整。但在我们探讨一位曾经生活过的最伟大的科学家是否做得不够正确之前，我们必须先从基础开始。
情况
黑洞通常发生在一个非常大的恒星燃烧其核燃料，并灾难性地坍缩成一个密度极高的点或奇点时。当气体、恒星和其他物质接近黑洞时，它们会被吸引到黑洞的视界（event horizon“事件穹界”，指黑洞的边界），即奇点（singularity）周围的假想壳层。任何穿过视界的物体都无法逃脱黑洞的引力。当物质下落时，黑洞变得越来越大，视界也随之膨胀。
事实证明黑洞无处不在。超大质量的星系位于大多数星系的中心。质量较小的黑洞更为常见。我们的银河系，大概有1亿个黑洞，虽然我们只识别了几十个。
至于Sgr A*，它距离地球约26000光年，质量是太阳的400万倍。沃德尔说，这使得它与其他超大质量黑洞相比“软弱无力”。EHT研究的另一个超大质量黑洞，位于室女座星系团中心的Messier 87 (M87)质量是太阳的70亿倍。EHT之所以选择Sgr A*和M87，是因为从地球上看，它们是最大的超大质量黑洞。他们是容易和最容易接近的学习对象。
但是，当黑洞是黑色的时候，我们怎么能拍下它的照片呢？
好问题。事实上，黑洞和太空一样黑。任何进入的光都不会逃脱。但是在一个黑洞周围，有一束发光的超热物质漩涡发出的光还没有落入黑洞。当光线经过视界附近时，它会因黑洞强大的引力而弯曲变形。这种光线的透镜形成了一个被称为黑洞阴影的黑暗区域。阴影的大小预计是视界的2.5倍。视界的大小与黑洞的质量成正比。对于Sgr A*，其直径约为1500万英里。EHT正在研究的另一个黑洞M87的直径比它大1000倍。
你知道了吧：通过研究黑洞的阴影，EHT的研究人员可以找到很多关于黑洞的信息。所以从技术上讲，EHT的科学家们不会制造出黑洞的图像。他们将利用关于阴影的信息来推断关于黑洞的信息。但由于黑洞成像不是一个选项(至少目前不是)，科学家们认为阴影的图像是黑洞存在的确凿证据。
了解约翰·瓦尔德
沃德尔在20世纪60年代末开始研究天体物理学，分析星系发射的无线电波。“对于一个天文学家来说，这是一个有点声名狼藉的领域。”作为布兰迪斯射电天文学小组的一员，沃德尔研究“活跃星系”，这是一种相对罕见的超亮度星系，其中心是超大质量黑洞。
网络
Sgr A*在天空中是如此的小，以至于我们在地球上没有一个望远镜可以看到足够的细节来创建一张高分辨率的照片。EHT的科学家们克服了这个困难，他们利用一种叫做甚长基线干涉测量(VLBI)的技术，在全球范围内建立了7个望远镜的网络。结果是一台“虚拟望远镜”（virtual telescope），其分辨率相当于地球直径的望远镜。
virtual telescope
在2017年4月的一个星期里，所有七个EHT望远镜都在记录来自Sgr a *的信号。七个原子钟记录了每个望远镜接收到信号的时间。这些信号的性质以及它们到达每个望远镜的时间，将使科学家们能够向后构建Sgr A *的图像。这需要一段时间才能完成。EHT望远镜收集的数据足以装满1万台笔记本电脑。
大飞机
沃德尔特别感兴趣的是发现更多来自黑洞的巨大能量喷流。当黑洞外的物质被加热到数十亿度时，就会形成喷射流。它在吸积盘中旋转。其中一些穿过了没有返回点的视界，进入了黑洞。但是黑洞是很混乱的食用者。一些物质会以聚焦紧密的喷射(准直)的形式喷射出来。这些喷气机以接近光速的速度飞行了数万光年。
可能没有来自Sgr *A的射流。在过去的几十年里它并不是很活跃。但如果这些喷射物确实存在，EHT的望远镜就会接收到它们的无线电信号。然后，EHT机组人员就可以利用这些信息来尝试回答沃德尔所说的关于飞机的未回答的大问题:
它们是由什么组成的，电子和正电子，电子和质子，或者电磁场?
它们是如何开始的?
它们如何加速到接近光速?
它们如何保持高度集中?
现在，我们终于要讲爱因斯坦了
直到最近，支持广义相对论(GR)理论的证据都来自对太阳系的观察。但我们这个宇宙小点的条件是相当温和的。在黑洞附近发现的极端条件将对GR进行最终测试。
GR应该准确地描述光是如何弯曲的，因为黑洞的巨大引力使时空弯曲，并将所有东西拉向它。EHT收集的数据将提供这种现象的测量，可以与爱因斯坦的预测相比较。
GR的公式还表明，在Sgr A*周围的吸积盘所投下的阴影几乎是圆形的。如果它的形状像鸡蛋，它也会告诉我们GR有问题。
沃德尔认为，GR将经得起考验。不过，他表示，总有机会出现GR“可能需要调整”。“然后我们就会穿一件非常直的夹克，因为你不可能做出那些会把其他部分都搞砸的改变。”那将非常令人兴奋。
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