因為，在科技的最前沿主流科學家也不比民科們強的太多。你不能耐著性子，為他們的燒腦、構思和爭論靜等一段時間嗎？

黑洞這話題也算是研究過，寫過一些入門級別的文章，碰巧也是一個喜歡攝影的，當然了，我這兩方面水平都不高，能力也有限得很。就這個問題只能是跟您探討一下，如果有不當的地方，還請見諒。

先說說我的理解吧，不是因為大，恰恰是因為小，需要更長的曝光時間。

如果讓我們來拍攝這個黑洞我們就需要做一些準備，包括瞭解被攝物件和選擇合適的器材。當然了，這次拍攝要比咱們普通攝影更復雜，不是一個照相機就行了的。但咱們還是按照這個流程來看看應該怎麼去拍。

我們先來了解一下這個被攝物體——黑洞的基本情況：這次科學家們要拍攝的位於半人馬座A M87星系黑洞是位於M87星系的一處巨大黑洞，距離我們太陽系約5000萬光年。其體積巨大，是太陽的680萬倍，足以吞噬整個太陽系。是不是看上去是很大的樣子？然而，跟5000萬光年的距離比起來，就是一個非常微弱的小點點了。這個小點點有多小呢：10個角秒。一個圓周有360度，1度有60角分，1分有60角秒。我們人的眼睛能識別的兩條線的最小距離是0.01度，而這個10角秒為10/3600=0.0028度，這意味著，這麼大的一個黑洞，在5000萬光年之上是我們用肉眼不能識別的一個小點。必須用望遠鏡才能觀測到。這個比例基本上等於我們人類站在地球上，去看月球上一顆葡萄的感覺。

而且由於引力非常大，我們要拍攝黑洞的內部（視界以內）是不可能的。我們能拍攝到的是它的吸積盤。這個吸積盤就是被黑洞巨大引力場俘獲的很多的星際物質。這些物質在引力的作用下會發出各種粒子（光），我們能拍到的東西實際上就是這個。

好了，我們從上面瞭解到我們要拍攝的物件了，接下來要選擇用什麼樣的器材去拍攝它。這是最讓人腦袋痛的事情，為啥，它太小了，咱們得找個大大大大口徑的鏡頭去拍它。多大呢？最大也只能是地球直徑的鏡頭，再大了地球裝不下。

好吧，這麼大的鏡頭肯定是沒有的。那怎麼辦，科學家的辦法就是虛擬出來一個。怎麼虛擬的呢？透過把地球上的多個望遠鏡給連線起來。這樣就能使這個鏡頭的孔徑接近地球的直徑大小。

可以說，科學家為了這次攝影真的是拼了。

現在鏡頭有了，就需要選擇機身。機身的選擇跟我們用的照相機情況類似，那就是後面用什麼感光器件。可見光是不行的，因為我們跟M87黑洞之間會有很多的星雲和塵埃，這些波長太短的光過不來。我們這個相機能接收到的就是一些波長比較長的電磁波。我們現有的能捕獲長波的大型拋面天線最大直徑為305米，科學家就是利用這些射電望遠鏡組成機身的感光部分。

現在，鏡頭和機身我們都有了，要根據實際情況拍照了。怎麼拍呢？其實這裡面還有幾個大問題需要解決。

第一個困難，虛擬相機之間的時間同步問題。我們地球是一個球面，這些相機上的畫素點，不在同一個平面上。遙遠的M87黑洞吸積盤發出的光落到相機上就不是一個面上的，為了合成為一個平面波的影象，就必須要在時間上同步，然後在同一個面上去合併。

第二個困難，由於地球和月亮之間的關係，我們地球相當於在不停的振動，上哪找個穩定的三腳架啊。這個問題我也是很好奇的。我能想到的就是，增加快門速度，解決大相機的防抖問題。

第三個困難，太暗了。如何去拍攝一個亮度極低的物體呢？老郭能想到的也就是依靠長時間曝光或者是B門（單反裡的），然而這就跟第二個困難相矛盾。本來都夠模糊了，機身還在振動，還想不想好好的拍照了。所以，解決這個問題其實還有一個辦法，就是正片疊底。嘿嘿，熟悉PS的同學都瞭解這個技術吧。對，就是把多次曝光的照片疊加在一起，增加亮度。

透過上面這些複雜的手段，可以看出，我們需要除錯地球直徑那麼大一個鏡頭和機身，然後透過多次的曝光，再利用技術來合成照片，這裡面需要兩年時間也就不足為奇了。而且還可以預見到，恐怕這張照片的清晰度，不會那麼理想。各位小夥伴不要期望值太高啊，具體怎麼樣今晚即將揭曉，讓我們準備好一杯紅酒，懷著激動的心情，共同進入倒計時，迎接那一刻的到來吧。

#人類首張黑洞照片#

首張黑洞照片並不像我們手機拍照那麼簡單，需要遮蔽大量的雜質訊號，以至於一個國家很難完成，是眾多國家一塊完成的合作專案，對於現在的觀測技術來說很艱難。

宇宙包含眾多的天體層次，行星、恆星、星際塵埃等等，都會對訊號產生影響，黑洞在數百上千億恆星的包裹中，本來傳播到地球這麼遠就十分微弱了，加上恆星、超新星等天體事件的影響，使得黑洞視界的訊號隱藏在海量的訊號之中。此次要公佈的黑洞，是位於M87星系黑洞的超大質量黑洞，與地球的距離有著5000萬光年，受層層星系物質的阻隔，還有星系引力引起的時空彎曲等導致的訊號偏移等，黑洞本身就很難觀測，理論上也只能觀測到黑洞視界外物質被黑洞吞噬時的能量釋放現象，觀測難度比星系中一顆單獨的恆星好不到哪去。

這組黑洞照片是用位於全球各地的8座大型天文臺一塊觀測，相當於組成了一個口徑達到地球直徑的超大虛擬望遠鏡，參與的望遠鏡越多，獲得的訊號就越多，據說曝光了幾個小時（也有說十來天的），獲得海量的資料，處理兩年就是包括去除背景雜質訊號，建立模型，將射電訊號解譯為影象資訊。由於資料量太大，不是一個國家就能簡單完成的事情，雖然我國天眼沒有參與併網，但是在資料處理建模等方面做出了貢獻。畢竟我國超算還是相當有實力的。

這一點也說明人類在宇宙中實在太渺小了，有大量未知的宇宙現象存在。黑洞照片的出現也使得科學家不用再看以往計算機模擬的影象，能獲得更多的細節資訊，促進基礎科學的發展。

今晚就可以看到這張照片了，心裡很激動啊，為什麼要衝印兩年？這是慣例啦，由於需要反覆的PS啊，天文照片，真把底片給你看，估計得懵逼，所以得把底片好好弄成大家可以看懂的樣子，基本所有的天文星體照片，後期處理的過程都是如此漫長的。

黑洞的基本情況

這次拍攝的黑洞位於半人馬座A M87星系，距離太陽系距離5000萬光年，其體積相當於太陽的680萬倍。但由於距離實在太遠，實際大小大約只有10角秒，人眼睛能識別的極限是0.01度，而10角秒相當於0.0028度，就是說肉眼看瞎了你也是看不到的，得用天文望遠鏡和計算機處理才行。

攝影器材的準備

這個距離的拍攝，不是一般光學望遠鏡可以勝任的事情，特別是黑洞，太黑了！黑洞本身不能發光，甚至光都無法從黑洞中逃脫。我們只能透過視界外的吸積盤中，各種電磁波段的輻射撲捉到訊號，其實就是一張大型X光照片吧。那麼我們得上一臺超大型的射電望遠鏡，有多大？地球的直徑吧！

這次是透過全球的射電望遠鏡陣列組成一個地球直徑大小的虛擬射電望遠鏡！再用計算機控制協調，同步對黑洞所在方位的電磁波段進行記錄拍攝。才可能得到今晚影象的底片。

兩年時間是做後期處理的必要時間

黑洞太黑了，而且距離太遠，我們需要動用如此之多的射電望遠鏡，多次反覆的拍攝，然後進行正片疊加，以多次曝光照片來增加亮度，過濾掉噪點，簡化掉雜波，然後進行充分上色處理，把不可見的電磁波，美化成大家可見的顏色形狀等等。這麼一通猛如虎的操作，一年半載是無法完成的，所以讓大家等了兩年。

想想，今晚有幸看到連愛因斯坦都估計不到的黑洞真實照片，雖說還是藝術處理片啦～也是心中了無遺憾啦。

我是貓先生，感謝閱讀。

愛因斯坦的名字告訴你，愛是有原因的，弄明白原因，就是坦途了！

相對論意思是，一切都是對比的結果。看你和什麼對比。把太空稱作O點，把星球星系稱零以上，為正。劃個線軸， 還應有零下為負。黑洞是物質的負數嗎？還是正數呢？

確實是觀測資料太大了，這裡的拍照和沖洗都是一種比喻。

這次要公佈的不是直接拍攝的照片，而是透過大量觀測資料拼接而成。2017年，全球多部天文望遠鏡組成“事件視野望遠鏡”專案，對著室女座M87星系中心的超大黑洞進行了多日的觀測，獲得了海量的資料，對這些資料就耗費了科學家們兩年的時間。

黑洞是恆星演化的產物，有關黑洞的觀測和理論一直是比較神秘。

之前人們看到的黑洞的形象都是根據間接的理論計算，或者透過黑洞周圍星系的運動來對黑洞的蹤跡進行推測。由於黑洞連光都無法脫離，此前只能透過黑洞強大引力對臨近天體的作用來間接發現。

而此次對黑洞的拍照，是人類首次對黑洞的直接觀測。

透過對黑洞周圍自由電子的輻射來“拍攝”照片。科學家利用位於全球的多部望遠鏡陣列，組成了一個虛擬的望遠鏡，對黑洞進行觀測，提高其解析度，但大量的觀測資料處理需要長達2年的時間。

讓我們拭目以待即將釋出的黑洞照片吧，不過，這次的黑洞的照片和以往模擬的黑洞形象應該差別不大，看了不要失望哦。

黑洞隨著質量的增加，引力會越來越大，隨之而來會吞噬更多“物質”，從而無限增大，當宇宙中的無數個黑洞增大到一定程度就會產生融合，最終形成一個包含全宇宙的黑洞，這個時候宇宙的重量會讓黑洞都承受不住，從而再次能量爆炸，又是一次創世紀。。。

還有不到一個小時的時間，大家就可以親眼目睹首張真正意義上的黑洞照片了。這張照片無論是解析度較低模糊不清的或者是出乎我們意料的清晰可見，對於我們來說都是意義非凡的。圖：計算機模擬黑洞照片

要想八個望遠鏡同時觀測到兩個超大質量黑洞每年只有大約10天左右的空窗期，在2017年4月5日-14日期間，事件視界望遠鏡分被拍攝了銀河系中心的超大質量黑洞和M87中心的黑洞，銀心黑洞達太陽質量的460萬倍，距離我們2.6萬光年。而M87中心黑洞質量是太陽的數十億倍，距離我們大約5000萬光年。

這兩個黑洞的資料早在2017年就已經獲取完畢，但是直到今天晚上才要公佈最終的成果。這意味著黑洞的照片“沖洗”了兩年的時間。雖然兩個超大質量黑洞都是非常巨大的但是如果考慮上距離說實話它們還不夠大，在地球上觀測它們需要很高的解析度，這恰巧說明它們不夠大。

之所以要用兩年的時間“沖洗”照片是因為資料太過於龐大，這主要的原因就是事件視界望遠鏡應用的技術導致。因為單個望遠鏡遠遠無法達到拍攝黑洞照片的要求，有一項技術被稱為甚長基線干涉測量技術（VLBI），簡單的理解就是用這種技術連線的觀測矩陣干涉後達到的解析度等效於一個單一望遠鏡，口徑等於其中兩個望遠鏡最長的距離。這八個望遠鏡組成的事件視界望遠鏡相當於一個口徑等於地球直徑的望遠鏡，但是這種辦法唯一的缺點就是需要處理的資料過於龐大，在光纖通訊成熟之前，這項技術一直是坐冷板凳的，雖然它是一項諾獎級的技術。想象一下在地球上看月球表面一顆葡萄，這次拍攝黑洞就是這樣的難度。

期待首張黑洞照片的問世！如果照片不清晰也不要失望，記住你見證了歷史！

我在其他地方回答過，我在這裡再補充重新回答一下呀。

這次拍照片可不是咔嚓一聲就拍完了，而是要經過漫長的資料收集、資料處理和校對的過程。

這次的照片，拍攝的物件是銀河系中心的巨大黑洞人馬座A*和M87星系的黑洞，分別距離地球為2.6萬光年和5300萬光年，遙遠的距離讓地球上所有的望遠鏡都表示無能為力。

但是，科學家偏偏表示就是要拍到黑洞的照片——一臺望遠鏡不行就多用幾臺，最後憑藉被稱為“甚長基線干涉”的技術拍到了黑洞的真實相貌。照片的拍攝方法如下圖所示。

簡單說，一臺望遠鏡看不清楚的東西，我用幾臺望遠鏡同時看，把看到的影象一對比就可以呃看到更加精細的景象。這樣的行為實際上需要很多的天文臺同時工作才可以承擔起拍攝的任務。

事實上，這次拍攝黑洞，一共動用了全球八個天文臺【位置如下圖所示】，透過這個“甚長基線干涉”技術，可以相當於虛擬出來一個跟地球那麼大的望遠鏡。

當然了，由於真實望遠鏡的口徑還是就那麼一點點，所以就好像我們拍照片遇到比較黑的場景只能夠延長曝光時間一樣，為了讓天文望遠鏡接受更多來自黑洞的無線電訊號，所以可不是按一下快門、咔嚓一聲黑洞就拍到了，而是要進行長時間的跟蹤，獲取大量的資料。

事實上，在2017 年 4 月，給黑洞拍照的團隊對黑洞進行了長達 10 天的拍攝，在這十天裡獲得了極為龐大的觀測資料，甚至於大到都無法用網路傳送，只能夠裝到硬盤裡面由人進行人肉傳輸。

如下圖所示，是黑洞照片釋出時候的一個演講者，他手邊的那個就是硬碟架，一個硬碟架可以放8個硬碟，而根據他的說法，為了儲存這些資料，他們需要幾百個這樣的硬碟架。所以資料從一個天文臺到另一個天文臺，是需要拿卡車裝硬碟的。

而從這八個天文臺獲得的海量資料裡面，如何用剛剛提到的“甚長基線干涉”技術應用到其中，恢復出來黑洞的樣貌出來，那就真的是要靠科學家一點一點嘗試了。

畢竟從理論到現實，中間需要進行大量的試錯，有些時候可能一個引數設定差了一點點就會模糊不清，甚至於獲得的影象南轅北轍，也許在分析的時候，還要用上超級計算機這樣的大傢伙，普通電腦的計算能力根本就不夠。

如下圖所示，就是工作人員在解釋照片沖洗的整個過程。首先是望遠鏡獲得資料，然後是獲得大量的資料，接著要對這些資料進行修正，後面還要進行擬合，最後才能夠成像，可以說是需要經歷重重險阻，才能夠從成噸的資訊中獲得這樣一張照片。

最後，這可是全球關注的重大科學事件，相關的科研團隊是非常慎重的。照片“洗”出來之後還要跟之前推測的黑洞的資料進行對比，然後跟全球的同行們先私下裡碰頭分析，這張照片有沒有可能拍錯，是不是符合之前的分析，等等，說不定還要返工重做，所以兩年獲得這樣一張照片，時間不算長。

下面這張就是足足洗了兩年才洗出來的黑洞照片，雖然模糊，但是基本上吻合了科學家對這個黑洞樣子的預測【預測的樣子見再下一張圖】，證明了黑洞的存在，也證明了愛因斯坦廣義相對論的正確。可以說是意義重大。這下大家知道為什麼一張照片要洗了兩年吧？

他們的拍跟我們的拍不一樣的，黑洞用普通人看見的理解的話，我們什麼也看不見。我們看不見熱也看不見冷，初中物理，我們只能看見可見光（的波長），但紫外線紅外線你能看見嗎，其他波長的輻射我們能看見嗎？我們只能檢測到資料，但是我們並看不見，傳回來的是資料，看見那些望遠鏡雷達了嗎，整合資料，然後把資料轉變成我們人能看見的影象，相當於把人看不見的實際情況展現成人能理解的影象，所以說假的人，洗洗睡吧，這照片的可信度絕對比你們想像中的高。

這個問題隨著剛剛中國科學院上海天文臺的“官宣”已經不難得出為何這個首張黑洞的照片要衝洗兩年了。就在剛剛的釋出會上，主持人介紹了M87黑洞的約為太陽質量的65億倍，距離地球約為5500萬光年，這是一個什麼概念呢？下面我們還是先用幾個數字來表述一下。

從已知數值來看，太陽的質量約為1.9891E+30kg，這樣就能計算出M87的質量約為1.9891E+30kg*65億=1.29292E+40，而太陽的質量約為地球的130萬倍，同樣可以計算出M87黑洞的質量約為地球的8.45E+15倍（8450千億倍），而距地約5.20344E+20km，幾乎是日地距離的3.47828E+12倍，也就是距離地球3.47828E+12個天文單位，這個距離相當於距離太陽最近的比鄰星4.2光年的13095238.1倍。

然而，既然M87黑洞是質量非常大的天體，且距離地球非常的遙遠，而且其自身不發光，即使是光都無法逃脫，天文科學家是如何給這個黑洞拍照的呢？

由於黑洞質量非常大，引力特別強，因此被吸積的氣體在高速下降過程中產生了高溫而發出的強輻射有利於被觀測，但是由於距離太遙遠，需要增大射電望遠鏡的口徑，而為了達到這一目的，天文科學家聯合了世界上十幾個射電望遠鏡矩陣使得這一虛擬射電望遠鏡口徑達能到地球大小，以便更好的觀測遙遠的星空，並且將所觀測的資料進行彙總整理，由於資料量龐大，相當於歐洲粒子對撞機一年產生的資料量，因此要對這個資料進行整理是需要耗費大量時間的，這也是為何這張人類首張黑洞照片由觀測到成為影像需要兩年的時間。

從1915年愛因斯坦廣義相對論的提出，到4月10日在上海天文臺釋出的人類首個觀測到的黑洞“真容”，有效證明了愛因斯坦廣義相對論的正確性，而且隨著更多天文望遠鏡的加入，未來在廣義相對論精確性驗證下將會發揮更大的作用。

#黑洞真容#、#射電望遠鏡#、#哈勃望遠鏡#、#人類首張黑洞照片問世#

首先來一種剛剛新聞釋出會公佈的黑洞瘦張照片：

科學家為了得到它，可是連著把資料處理了兩年。為何要處理兩年？就是因為資料量實在太大了。

根據釋出會的科學家介紹，我國參與的天文望遠鏡每秒產生的資料就有32G。這麼一個巨量的資料，網路傳輸實在是太慢，頻寬也不夠。只能夠利用快速讀寫硬碟，把這些資料實時地儲存在硬盤裡面。如果按照觀察10天計算，每臺計算機就會產生：10*24*3600*32=27648000G資料，那麼全球8臺，產生的資料就是221184000G的資料。如此龐大的資料處理和計算，絕對不是十天半個月可以完成的。

而且，處理資料的時候，並不是只有一個小組再處理。為了防止計算錯誤，科學家分工協作，分成獨立的幾個小組，每個小組單獨處理，然後比對最終得出的結果。只有大家的結果都一致了，才能說明結果正確。否則，拖推倒重來。而且，計算出來的結果還要和理論的對比，如果偏差過大，那麼就說明不是相對論錯了，就是處理的模型錯了，或者這些望遠鏡得到的資料有問題。好在，一切順利，理論和實際完美切合，相對論也得到了印證。

圖：黑洞模擬圖當然了，這次黑洞的照片畫素還不高，我們並不能夠分清除黑洞視界範圍。期待後續越來越多的望遠鏡加入其中，而且波長可以在短點，這樣科學家就可以得到更為清晰的黑洞照片了。

要了解為什麼首張黑洞的照片要“沖印”兩年，我們得先了解下“事件視界望遠鏡”（Event Horizon Telescope）專案的一些細節。

事件視界望遠鏡（EHT）是一個國際合作專案，旨在透過持續提高短波波段的超長基線干涉測量（VLBI）的能力來實現對黑洞的實時觀測。這種將地球上的無線電接收器連線起來建立一個地球大小的干涉儀的技術已被用來測量兩個具有最大的明顯事件視界的超大質量黑洞的輻射區域的大小，即：銀河系中心的SgrA*和處女座星系中心的M87星系。

上圖：兩個超長基線干涉測量（VLBI）陣列，連線全球的射電望遠鏡。事件視界望遠鏡（EHT）望遠鏡陣列（藍色），全球毫米波超長基線干涉測量陣列（GMVA,黃色）。

“事件視界望遠鏡”專案如何根據收集的資料製作圖片？

事件視界望遠鏡使用分佈在地球各處的數臺望遠鏡從黑洞收集光。當這些望遠鏡接收到了來自黑洞的資料之後，科學家們就可以利用這些資料生成一張照片，這個過程稱為“成像”。

地球各處的望遠鏡收集的光能夠向科學家們提供少量的關於黑洞結構的資訊，但是由於用於收集光線的望遠鏡的數量屈指可數，獲得的資訊對於成像的需求來說實際上是殘缺不全的，這真的可以被類比為管中窺豹。於是，科學家必需開發成像演算法來填補了這些缺少的資料空白，以便重建黑洞的影象。

存在大量缺失資料，那對黑洞成像是怎麼實現的呢？

使用望遠鏡進行觀測，就像聆聽一首歌中的一個個音符，蠻單調的——每對望遠鏡產生的觀測結果與單個音符的音調相對應。從黑洞的角度看，“所聽到的音調”與望遠鏡之間的投影距離有關;望遠鏡相隔越遠，音符的音高就越高。

用事件視界望遠鏡觀測黑洞有實際上點像聽一首在有很多壞鍵的鋼琴上演奏的歌曲。如果我們在地球上的任何地方都有望遠鏡，我們就能聽到這首歌所有的音符，從而聽到完美的歌曲再現。然而，由於我們只在幾個地方設有望遠鏡進行觀測，我們就必須用聽到的少量幾個音符來識別正在播放的歌曲。雖然以這種方式聽一首歌不那麼完美的，但往往還是有足夠的資訊可以循跡的。

這就像尼格買提主持的那個綜藝節目《開門大吉》，讓你聽一段走音的曲子，然後讓猜是什麼歌，猜對了就能得大獎。即使旋律不那麼清晰，甚至還有點走音，但是大多數參加的選手還是能夠腦補整首歌曲。

而聽黑洞唱歌，可能還沒有《開門大吉》裡面那麼容易，畢竟電視節目中會給你一段完整的旋律，而面對黑洞你聽到的只是少量的幾個音調，然後你得腦補出整首歌。這個腦補的過程，就非常類似於科學家們為“事件視界望遠鏡”專案開發的成像演算法。使用從望遠鏡收集的稀疏資料，利用最自然的影象填充缺失的間隙。但是“腦補”是會出差錯的，因為聽到的音符實在太少，因此可能會“補”出不同的調調來。

上圖：事件視界望遠鏡陣列利用彼此之間的距離來進行短波波段的超長基線干涉測量（VLBI）【左】；觀測到一個混沌不全的資訊【中】，然後透過“腦補”（成像演算法）產生無數可能的影象，讓人無衷一是。【右】

上圖：一個像光環的影象更可能是黑洞樣子，這比滿是噪點的影象或者一團糾纏的光斑要更合理。

使用這些演算法，科學家就能夠從用事件視界望遠鏡觀測到的非常稀疏的資料來重建影象。下面這幅就是早前僅使用位於世界各地的7個望遠鏡產生的模擬資料完成的樣本重建。

我們拿來跟最終釋出的結果對比一下——

上圖：2019年4月10日正式釋出的M87中心黑洞的照片

總結

現在你應該大概瞭解科學家們遇到的難題了吧？要使用盲人摸象、管中窺豹的方式把大象的全貌給“摸”出來，把“豹”的全貌給“窺”出來。這真的得有超強大腦和無限的耐心才能實現。這裡要感謝科學家們的努力，讓我們終於一瞥我們星系核心的真面目，雖然仍然是模糊的，但已經讓人類的視覺邊界進入到了一個新的領域。

除此之外，全球的科學家們接下來還要將模擬的黑洞形態與觀測的影像進行比較分析，試圖找到與廣義相對論預測不一致的，也就是“企圖證偽”廣義相對論。但能否得逞就拭目以待吧！

第一張真實的黑洞照片來相當來之不易，早在2017年4月份就已經完成拍攝，但直到今天，過了整整兩年，才有了第一張的照片。這其中過程非常困難，即便以超級計算機來處理，也需要非常漫長的時間。

為了拍攝到位於五千多萬光年之外的超大質量黑洞，需要分佈在全球的8個天文臺的射電望遠鏡同時對目標進行拍攝。透過干涉技術，可以使射電望遠鏡的等效直徑達到地球直徑，從而有能力分辨出遙遠黑洞的事件視界。

雖然實際的觀測時間只有五天，但產生了海量的觀測資料，相當於大型強子對撞機在五年內產生的資料。如此龐大的資料量，甚至都無法線上傳輸。為此，天文學家只能把資料記錄在硬碟中，然後再送到兩個獨立的資料中心——馬克斯·普朗克射電天文學研究所和麻省理工學院。在那裡，資料被超級計算機分別進行獨立處理。

資料量不但極其龐大，而且處理起來還極其麻煩。因為環繞黑洞執行的氣體運動非常複雜，沒有現成的工具可以進行處理。另外，超級計算機還要校準不同望遠鏡接收到訊號的時間差，而這又是一項龐大的工程。

總之，對於黑洞的資料處理是前所未有的。即便在超級計算機的輔助下，仍然需要兩年的時間才能把第一張黑洞照片“沖洗”出來。

雖然耗費了兩年的時間，但最終得到的真實黑洞照片可能並非人們想象的那麼壯觀。但不管怎樣，這張真實黑洞照片的意義十分重大，這能直接證明黑洞存在，並且又一次十分嚴苛地檢驗了愛因斯坦的廣義相對論。

說沖印是不準確的，也是不科學的，因為這是一張圖，而不是照片。

所謂照片，是指標對客觀存在的實物，經過鏡頭而顯現的實物再現，

這“黑洞照片”實際上是由射電望遠鏡接收到的太空資訊，由於來自太空的海量資訊過於龐大，需要由計算機“計算分析”長達兩年之久，最終做出來的效果圖，不是圖片大小，而是資訊資料量太多。

“黑洞大致就是這樣的”。

沖印更準確來講是資料處理，因為並不是直接拍攝的光學照片，只是用計算機進行資料分析並形成照片。之所以弄了兩年，主要就是資料量比較大，還有分析處理難度比較高。

從公佈的黑洞照片來看，與以前純粹基於理論由計算機模擬的照片有所不同，在細節上有差異。前者更具有科學價值。

為什麼拍攝人類第一張黑洞照片很難？

1，拍攝物件小，拍攝難度大

包括前期的計劃和準備工作，本次拍攝任務耗時多年，由來自許多國家的科學家共同完成，我國也有參與。拍攝共動用了全球8個天文臺的射電望遠鏡，組成了一個虛擬口徑的天文望遠鏡，稱之為事件視界望遠鏡（EHT）。

EHT捕捉的是毫米波段的電磁波，採用了甚長基線干涉測量技術。宇宙中所有的天體都會向外輻射出電磁波，因此干擾很大。黑洞輻射出的電磁波也會被宇宙中的其它天體吸收和遮擋，因此所能收集到的有效資料少的可憐。

由於黑洞本身並不發光，而且距離地球較遠，我們也只能觀測到黑洞視界之外的景象。銀河系中心的那個超大質量黑洞，就距離地球3萬光年。黑洞質量雖大，但視界半徑很小。把地球壓縮成黑洞，視界半徑僅有9毫米。

在地球上人類用望遠鏡能夠觀測到的資料量其實很小，為了收集到足夠的資料，拍攝總共曝光了數天。

由於EHT是虛擬望遠鏡，分佈在全球各地，地球是個球面，為了保持望遠鏡拍攝的照片最終能夠完美的合成平面圖，科學家們使用了高精度的原子鐘進行時間校準同步，能夠做到1億年不到1秒的誤差。

2，原始資料大，處理難度高

本次拍攝所產生的資料量非常大，網路頻寬有限，為了快速進行資料傳輸轉移，科學家們使用了硬碟。

為什麼說資料量很大？簡單說明一下。

我們用智慧手機拍攝的照片曝光還不到一秒，一張照片的畫素就算做2000萬，經過壓縮後，大約有7兆左右的樣子，一秒鐘拍一張，一天就會產生上百G的資料。

天文望遠鏡的口徑比手機攝像頭大多了，一個射電天文望遠鏡曝光一秒鐘，所拍攝的照片的體積相對於手機照片來說就天差地別，更何況用虛擬出的相當於地球大小口徑的EHT持續拍攝了好幾天。這麼多資料量，光買硬碟就要花費很多錢。

這些資料量很大，普通的計算機根本不能勝任，只能交給超級計算機進行處理。光把這些資料輸入到計算機中，就需要很長時間。超級計算機的執行速度確實很快，但對於這麼海量的資料，仍然需要花費一定的時間。

這麼多原始觀測資料，其實有用的資料並不多，很多都是噪聲。為了過濾無用的資訊，本身就要花費很多時間。然後還要對有效資料進行分析，並重構出真實的照片。花費兩年的時間也不足為奇了。

上當了還樂顛顛的廣而告之，真不知道是真傻還是裝傻？人家透過這次合作把我們的內褲都拔光了還屁顛屁顛的跑來來去的都人現眼

主要是因為資料量太大，其次是轉換演算法太複雜。

事件視界望遠鏡是一個射電望遠鏡陣列，不是光學望遠鏡，光學望遠鏡獲得的影象經過簡單處理即可觀看，但是射電望遠鏡獲取的原始資料並不是影象，而是資料流。

射電望遠鏡的外形一般像電視訊號的地面接收天線一樣，透過接收電磁波頻譜以無線電頻率研究天體。

你可以將接收系統的工作原理理解為與普通收音機一樣，但它具有極高的靈敏度和穩定性。獲取的訊號需要進行放大﹑檢波、降噪等一系列操作，然後依適合特定研究物件的方式進行記錄、處理和顯示。

將這些資料流轉化為平面的影象，需要對大量資料進行運算與處理。

EHT為了追求極致解析度，以獲得到事件視界邊緣物質發出的射電訊號，利用甚長基線干涉技術聯合了十幾臺大型射電望遠鏡、甚至天線陣列共同收集了天文數字的資料量，所以處理起來當然很慢了。

這是“距離地球5500萬光年（大約每100個地球人可以均分到1光年距離）的黑洞”！也就是“5500萬年前的黑洞”！我們剛剛看到的這個黑洞，實際上它到現在已經演變過了5500萬年！！

為什麼首張黑洞照片要衝印兩年？是因為大嗎？ 不僅僅是大，雖然資料量非常大，但對於資料處理使用的超級計算機來說並不是什麼難事。首張黑洞照片要衝印兩年，主要是原因是射電觀測和資料處理的特殊性。

1)用射電波段觀測，為什麼能夠得到我們看到的那樣的照片? 廣義的來說，各個波段都可以獲得照片，射電觀測得到射電影象，X光拍片得到人體影象，還有紅外夜檢視像，等等。但是，人眼只能看到可見光的影象。其他波段的影象，必需經過轉換，如射電影象中的射電輻射的強弱用人們能看到的顏色來表示，所以也稱為“假彩照”，現在天文教課書上給出的射電影象都是“假彩照”。黑洞的實際顏色，有待今後的光學望遠鏡的觀測結果。“黑洞真不是照片上看到的那個顏色！”

2)為什麼需要二百多人參與，用兩年時間的觀測和資料處理，才能獲得一張照片。 VLBI成圖不同光學望遠鏡拍照，它是首先獲得各條基線的干涉條紋，然後經過複雜的數學運算，才能得到影象。現在全球僅用8臺天線，是十分稀少的，好像我們在拍照時，僅僅得到很少幾個點的影象，然後要畫出一張全景照片，是非常困難的，其中有技術方法問題 又有理論推算和模擬問題其中需要很多次的反覆比較，所以需要那麼多的人力、那麼多的時間。從這點來看，現在的到的影象還是初步的，還需要增加射電望遠鏡的數量，如果有空間毫米波射電望遠鏡的加入，則可以大大改善射電影象，得到更精細、更準確的黑洞照片。