望向黑洞：人類首次直接觀測銀河中心黑洞

現在，大部分物理學家已經接受了黑洞—一個重力無限大、擁有無限密度、時間凝固、光在其中被捕獲的區域—的存在。黑洞可以分為兩類：一類是質量與恒星相仿的黑洞，在星體坍縮后形成；另一類是質量巨大的黑洞，科學家認為這種黑洞存在于所有星系的中心。在每個黑洞的中心都有一個奇點，在那里所有已知的物理法則都不發揮作用。每個黑洞都有一個被稱作“事件視界”的邊緣，黑洞會從那里不斷向宇宙的其他地方擴散。正如Doeleman所說，“事件視界”是“一層時間與空間的薄膜，使某些地方和我們所處的世界有原因地區分開來”。這扇出入宇宙的大門有著嚴格的規則—任何進入的物體都不能重新返回。

事實上，從來沒有人觀察過“事件視界”，但它應該是可以看到的。理論物理學家預測，黑洞周圍的時間空間的極度扭曲將會創造一個被閃耀光圈包圍著的黑色圓形陰影。事件視界望遠鏡的終極目標就是捕捉到一張來自那個陰影的圖像。

假如這個項目取得成功，人們就能知道在黑洞的邊緣，即宇宙最極端的環境下，廣義相對論將會怎樣被證實。這也會為一直只是被假設存在、而從未被證實的黑洞的存在提供確鑿的證據。“現在我們只能假設，”加拿大滑鐵盧大學的理論物理學家、EHT項目的合作者Avery Broderick說。“但是只有假設注定無法令人信服。除非你能在針尖上找到一個正在跳舞的天使，否則就沒有立足點去追究在針尖上到底有多少天使在跳舞。”

在距離莫納克亞火山240000萬億千米以外的地方，人馬座A*正在向宇宙發射輻射。曾經屬于星云和恒心的電子和離子以接近光速的速度繞黑洞運行，它們每24分鐘繞周長為2.3億千米的圓周轉一圈，同時發出跨越電磁波譜的輻射。一小部分在2萬6千年前發射出的輻射將于今晚到達地球，而其中更小的一部分甚至會降落在莫納克亞的山頂，擊打在射電望遠鏡天線的收集盤上。

如果一切正常的話，收集盤會把射電波導入氦制冷收集器里。在那里，射電波會通過地下光纜被傳送至控制室。這些信號將會被一臺空調大小、價值30萬美金、每千萬年只會誤差1秒的原子鐘標上時間、放大并數字化。隨后，這些信號將會被記錄在一個容量為8TB的硬盤里并運送至EHT的“透鏡”—一臺由超級電腦推動的相關器，它位于麻省理工學院設在波士頓郊區的Haystack研究所。

在Haystack，一名技術員會從參與觀測的3個站點提取數據：位于夏威夷的亞毫米波陣列天文臺和James Clerk Maxwell望遠鏡，位于加利福尼亞州的毫米波聯合陣列天文站(CARMA)，以及設在亞利桑那州的亞毫米波天文望遠鏡(SMTO)。同時，科學家會試圖從其他噪音中分辨出有價值的信號。盡管溫度已經被降至僅比絕對零度高4攝氏度，望遠鏡接收器仍然會產生相當于宇宙信號強度10萬倍的噪音。“在噪音的頂部有一小部分是信號—除了一點時間的差異和頻率的改變—這在不同的觀測站是幾乎一樣的，”負責EHT項目儀器的天文學家、電子工程師Jonathan Weintroub說，“不同觀測站的信號相同是因為其來源是相同的。”

為了獲得最高的清晰度，所有的工作要在每個站點正確地進行。在亞毫米波陣列天文臺那里，一切正常。剛過晚上7點，在經過徹底的軟件檢查后，天線指向天空，記錄器開始工作，長達12小時的觀測工作開始了。一個裝滿零食的旅行袋在各處傳遞著。我坐在Ryan Howie—一位自從2007年第一次觀測活動就在這里工作的20歲出頭的望遠鏡操作員—身邊，詢問他今晚的準備是否很混亂。“完全沒有，”他說，“其實這比前幾次的運行要順暢多了。”