一篇文教你點同「黑洞」打卡 原來《Interstellar》個黑洞係真o架！
（小編傻的嗎？）
相信大家都已經睇過「人類歷史上首張黑洞照片」，在這張照片公佈之前，全世界可以話係翹首以待，天文愛好者更是直接「高潮」了，不過等真正的黑洞照片公佈之後，睇完又覺得有少少失望，因為真係唔夠清晰，睇得唔過癮。不過大家都唔使擔心，因為其實這張照片中的黑洞「造型」同史詩級電影《星際啟示錄》（Interstellar）中的黑洞極其相似，如果覺得睇真實照片唔過癮，可以一齊重溫《星際啟示錄》的黑洞片段。
人類歷史上首張黑洞照片（AP圖片）
電影《星際啟示錄》中的黑洞片段（網上圖片）
如果重溫電影片段都唔過癮，不妨一齊睇下YouTube頻道「Veritasium」的解釋吧。主持人用道具解釋了黑洞的照片影像，條理清晰，簡潔易明，記得開埋中文字幕！
4月10日全球六地（比利時布魯塞爾、智利聖地亞哥、中國上海、中國台北、日本東京和美國華盛頓）聯合召開新聞發布會，公布了人類史上首張黑洞照片這個重大科學成果。其實這張照片不是科學家們最近幾日才拍攝的，而是早在2017年已經開始拍攝啦！雖然黑洞的照片不是很清晰，但大家一定要為科學家的努力而鼓掌，因為用手機自拍好容易，但拍攝宇宙天體又是另一回事了。
所以一齊嚟「黑洞Q&A」，了解多啲關於黑洞的知識吧！
黑洞是什麼？
根據愛因斯坦重力場方程式（Einstein field equations）的計算，如果大量物質集中於空間中的一點，其質量和密度都會變得無限大，這個點也被稱為「重力奇異點」（Gravitational singularity）。在這個奇異點會形成時空扭曲的「視界」（Event horizon），一旦進入這個界面，就連光子（光的基本粒子）也無法逃逸。
關於奇異點的預測，早在1916年已經被提出，不過直到1967年，普林斯頓大學核物理學家John Wheeler才在一場講座裡首次使用了「黑洞」（Black hole）這個詞彙，這個詞也並迅速成為天文學界最重要的詞彙之一。
愛因斯坦（網上圖片）
普林斯頓大學核物理學家John Wheeler（網上圖片）
既然看不見，如何為黑洞拍照？
雖然科學家看不到黑洞的本體，但可以一直追溯到光子消失的「視界」，這也是我們能「看到」的極限，即通過黑洞的邊界來觀察它。
黑洞周圍也會存在一些發光的現像，比如黑洞在吞噬周圍的恆星時，會將恆星的氣體撕扯到身邊，形成一個旋轉的吸積盤（Accretion disk）。另外，黑洞也會將吸積的氣體沿轉動方向拋射出去，形成噴流。
吸積盤和噴流都會因氣體摩擦而產生明亮的光線，以及其他頻段的輻射。
黑洞的吸積盤和噴流（NASA圖片）
如何在宇宙中尋找黑洞？
科學家們可以通過黑洞對周圍天體的影響來間接地觀測它的存在，尤其是它巨大的引力造成的時空扭曲。其次，黑洞周圍的吸積盤和噴流都會產生發光現像和輻射，可以藉助這些來觀測。最後，黑洞與其他天體或另一個黑洞的相互作用會產生大量引力波（Gravitational Wave），這也可以探測到黑洞的存在。
宇宙中存在很多黑洞嗎？
人類探測到的第一個引力波信號，就是由雙黑洞並合產生的。根據理論計算，銀河系中應該存在上千萬個恆星量級的黑洞，現在得到確認的只有20多個。
而人類發現的第一個強有力的黑洞天體是1964年發現的天鵝座X-1（Cygnus x-1），距離地球約6000光年。天鵝座X-1有一個正在被它吞噬的伴星，但伴星的質量卻比它本身的質量更大，以至於一度引發廣泛的爭議，令天鵝座X-1是否黑洞的問題懸而不決，已故物理學家霍金也曾為此打賭但輸掉了。科學家們後來測量得天鵝座X-1的質量約為14.8個太陽，視界半徑300公里，應該是一個「胃口」非常小的黑洞。
天鵝座X-1（網上圖片）
今次拍攝的主角是哪個黑洞？
主角是兩個超大質量黑洞。一個是銀河系中心黑洞Sgr A*，一個位於室女座的M87星系中心。雖然銀河系中有距離地球更近的恆星級黑洞可以拍攝，但拍攝這兩個目標黑洞能獲得更清晰的照片，因為它們的視界從地球上看足夠大。雖然足夠大，但其實也跟在地球上拍攝一顆放在月球上的橙一樣，難度非常大，而且拍攝出來的照片視覺效果也可能不夠清晰。
科學家們很早已經發現幾千億顆恆星圍繞著銀河系中心轉動，所以推測在銀河系中心是一個超大質量的天體。根據計算，銀河系中心黑洞Sgr A*的質量大約相當於400萬個太陽，視界半徑約2400萬公里，它距離地球大約2.5萬光年（約24億億公里）。至於室女座的M87中心的超大質量黑洞，則達到了66億倍太陽質量。
銀河系中心黑洞Sgr A*（NASA圖片）
黑洞要用什麼器材拍攝？
全球望遠鏡組成陣列，聯合觀測，組成一個有效口徑等於地球直徑的「大望遠鏡」，才能拍攝出黑洞的照片。這個虛擬的大望遠鏡叫做「事件視界望遠鏡」（Event Horizon Telescope，EHT），一共由全球8台天文望遠鏡組成，這些望遠鏡曾在2017年4月聯合觀測了兩個黑洞目標。
「事件視界望遠鏡」（網上圖片）
為何2017年拍的照片，直到2019年4月10日才公布？
拍攝黑洞非常困難，「洗」出這些照片更難。「事件視界望遠鏡」其實並非單純去拍攝，還需要結合很多數據，經過復雜的天文學計算處理。當中部分缺失或模糊的影像，科學家們還需要靠「拼圖」來令其更清晰。
電影《星際啟示錄》中的黑洞片段（網上圖片）
最後終極問題：
黑洞會死嗎？
小編唔知。
黑洞的終結是什麼？
問Google大神或者你的天文學家朋友。
跌入黑洞會點？
重溫《Interstellar》或者問Cooper（電影主角）。
