M87的喷流是从星系中心高速喷出的等离子体流，速度接近光速（0.99c）。它的能量来源，正是黑洞的吸积盘（Accretion Disk）：
星系中的气体、恒星、尘埃被黑洞的引力吸引，形成一个高速旋转的吸积盘；
吸积盘内的物质摩擦产生高温（可达101? K），释放出强烈的电磁辐射；
部分物质会沿着黑洞的自转轴方向“喷出”，形成喷流——这是因为黑洞的自旋产生了相对论性喷流（Relativistic Jet），将粒子加速到接近光速。
2.3 早期观测：从射电到X射线的“黑洞线索”
M87的喷流早在1918年就被美国天文学家希伯·柯蒂斯（Heber Curtis）用望远镜观测到，但当时没人知道它来自黑洞。直到20世纪60年代：
射电望远镜发现，喷流的辐射来自同步辐射（Synchrotron Radiation）——高速电子在磁场中旋转产生的辐射，这说明喷流里有大量带电粒子；
X射线望远镜发现，星系核心的亮度远超普通恒星，说明有一个“致密天体”在提供能量。
三、百年追寻：从“候选体”到“直接成像”
尽管M87的黑洞线索早已有之，但要“看见”它的事件视界，需要解决两个关键问题：
分辨率：黑洞的事件视界太小，必须用足够高的分辨率才能观测到；
观测手段：需要一种能穿透尘埃、捕捉黑洞周围辐射的技术。
3.1 分辨率的挑战：为什么要用全球望远镜？
黑洞的事件视界角大小（Angular Size）非常小——M87黑洞的史瓦西半径约为1.9×1013公里（约2光年），距离地球5500万光年，所以角大小约为：
\theta = \frac{R_s}{d} = \frac{1.9×10^{13}}{5.5×10^{12}×9.46×10^{12}} ≈ 4×10^{-10} \text{弧度} ≈ 40 \text{微角秒}
（注：1弧度=角秒，1角秒=10?微角秒）
这个角大小相当于在月球上看一个乒乓球——要达到这样的分辨率，传统望远镜根本不可能。必须用甚长基线干涉术（VLBI）：将全球多个射电望远镜连起来，形成一个虚拟望远镜，口径等于望远镜之间的距离（地球直径）。
3.2 事件视界望远镜（EHT）：地球大小的“虚拟望远镜”
2009年，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope, EHT）项目启动，目标是拍摄M87黑洞和银河系中心黑洞（Sgr A*）的图像。EHT的组成：
8个射电望远镜：分布在夏威夷（JCMT、SMA）、亚利桑那（SMT）、墨西哥（LMT）、智利（ALMA）、西班牙（IRAM）、南极（SPT）；
分辨率：相当于地球直径的望远镜，分辨率约为20微角秒——刚好能分辨M87黑洞的事件视界；
观测波段：1.3毫米（射电波段）——这个波段能穿透尘埃，捕捉吸积盘的辐射。
3.3 观测与数据处理：两年的“拼图游戏”
2017年4月，EHT进行了5天的同步观测，每个望远镜收集了约1PB的数据（相当于100万部电影）。数据处理的过程：
校准：调整每个望远镜的时间同步（误差小于1纳秒），消除大气扰动的影响；
成像：用合成孔径成像算法（Synthetic Aperture Imaging），将8个望远镜的数据拼接成一个“虚拟图像”；
验证：用广义相对论模型模拟黑洞的图像，与观测数据对比，确保结果的可靠性。
直到2019年，团队才完成了所有处理，发布了第一张黑洞图像。
四、图像解读：黑色阴影与亮环的物理密码
M87黑洞的图像里，黑色的中心是事件视界的阴影，周围的橙红色亮环是吸积盘的高温气体发出的光。这张图像完美验证了广义相对论的预言：
4.1 黑色阴影：事件视界的“剪影”
事件视界是黑洞的“边界”——任何进入边界的物质（包括光）都无法逃逸。因此，我们看到的黑色中心，正是事件视界的“剪影”。
阴影的大小和形状，直接对应黑洞的质量和自旋：
阴影的直径约为40微角秒，与广义相对论预言的事件视界角大小完全一致；
阴影的圆形轮廓，验证了无毛定理——黑洞没有“毛发”（除了质量、自旋、电荷），所以事件视界是完美的圆形。
4.2 亮环：吸积盘的“引力透镜效应”
亮环是吸积盘的高温气体发出的光，被黑洞的引力透镜效应弯曲后形成的。具体来说：
这章没有结束，请点击下一页继续阅读！