日全食的时候，树荫下的光斑会变成一弯一弯的月牙。那不是树叶的形状，是太阳被月亮咬掉一块后剩下的部分，透过缝隙投在地上。你看到的不是太阳本身，是太阳的像。2019 年 4 月公布的那张黑洞照片，骨子里是同一件事：拍到的不是黑洞，是它留在光里的一个缺口。
事件视界望远镜（Event Horizon Telescope, EHT）拍到的是 1.3 mm 波段的同步辐射环加中央阴影。M87* 的环直径 42 ± 3 微角秒，Sgr A* 约 51.8 微角秒，阴影直径约为视界直径的 2.6 倍。黑洞本身不发光，照片里那个暗区是光被吞掉之后留下的轮廓。
暗的中心不是洞，是光子的禁区
阴影的边界叫临界曲线，它由光子的轨道决定，不是视界的边缘。
在史瓦西时空里，光子可以在 1.5 r_s 处绕行，这个轨道不稳定，任何微小扰动都会让它掉进去或逃出去。从远处看，凡是瞄准距离小于约 2.6 r_s 的光线，最终都到不了观测者。
所以阴影比黑洞「大」：2.6 倍半径的暗区，中心才是视界。
42 微角秒，相当于月球上的一个甜甜圈
按月球的距离换算，1 微角秒约对应月面上 1.9 mm；42 微角秒就是 8 cm 左右。
要分辨月面上一个甜甜圈，得有一台口径上千公里的望远镜。EHT 没有造这么大的镜子，它把全球的射电天线连成一台等效望远镜，用甚长基线干涉（very long baseline interferometry, VLBI）合成出地球尺度的孔径。
为什么非要用 1.3 毫米
选波段是三件事的折中：辐射要够亮，吸收要够小，散射要够弱。
黑洞附近的电子以接近光速绕磁场打转，发出同步辐射，在毫米波段最亮。往长波走，星际介质里的自由电子会把图像糊掉，散射角大致按波长的平方增长；往短波走，大气和仪器跟不上。
1.3 mm 对应约 230 GHz，分辨率约 20 微角秒，刚好够把 42 微角秒的环分成几块。
偏振把磁场的方向也拍了出来
2021 年，EHT 给出 M87* 的偏振图像：环上有一组有序的偏振矢量，说明辐射区存在大尺度、缠绕的磁场。
同步辐射天然带偏振，偏振方向近似垂直于磁场。把偏振角沿环排一遍，就能读出磁场是绕成螺旋还是乱成一团。
Sgr A* 的偏振结果在 2024 年公布，同样显示有序结构，这为「磁场把物质输运进盘、并把一部分甩成喷流」提供了线索。
| 参数 | 数值 | 口径与来源 |
|---|---|---|
| M87* 环直径 | 42 ± 3 微角秒 | EHT 2019，1.3 mm 观测 |
| Sgr A* 环直径 | 约 51.8 微角秒 | EHT 2022 |
| 阵列角分辨率 | 约 20 微角秒 | 地球尺度基线，1.3 mm |
| 阴影/视界直径比 | 约 2.6 | 史瓦西时空光子捕获计算 |
哪些是观测，哪些还是推断
常见问题
不是。它是 1.3 mm 射电干涉数据反演出的亮度图，颜色是人为添加的，用来表示亮度高低。
分辨率只有约 20 微角秒，环上细节被抹平。即便这样也已经用到地球尺度的基线，短期内难再提高一个量级。
难。角直径与距离成反比，恒星级黑洞虽然近，但太小；目前只有 M87* 与 Sgr A* 这两个「又大又近」的目标够得着。
延伸阅读
- Event Horizon Telescope Collaboration 2019, First M87 Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 875, L1
- Event Horizon Telescope Collaboration 2022, First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 930, L12
- EHT 官方站点（eventhorizontelescope.org）— 各次观测的数据说明