最近，人類終於拍到首張的黑洞照片，照片看似平平無奇，卻引起極大震撼。這張照片以位於世界各地8個望遠鏡陣列，稱為「事件穹界望遠鏡」（Event Horizon Telescope，EHT）計畫所拍成，2017年4月已捕捉了影像數據，到了今年才公諸於世。
這張拍攝M87黑洞照片，結合人類多年研究心血；涉及技術的細節之廣，更是趣味盎然。
任何的圖像，肉眼要能看得見，首先條件當然光線充足，其次則角度夠大。不過物件愈遠，視角就愈窄。遠處事物肉眼要看得見，就必須靠望遠鏡，收集和加強遙遠物體發出的光，放大視鏡口徑，就可解決窄視角的解析度。伽利略開發光學望遠鏡之後，人類建立愈來愈大的望遠鏡，以觀察宇宙天體，光學望遠鏡的觀察可見光範圍內波長，即400nm—700nm之間的波長又會受天氣所影響，而陰天和日間，就往往不可進行觀測。
後來，人類又發明電波望遠鏡（Radio Telescope），透過觀測來自天體的射電波的基本設備，可測量天體電波的強度、頻譜及偏振等量度，觀察更遠的天體。
「電波天文學」誕生
1888年，德國物理學家赫茲 (Heinrich Rudolf Hertz) 發現了無線電波後。因為美國電信電話（AT&T）想利用無線電，提供洲際通信服務，須先解決雜訊干擾。1932年，美國無線電天文學先驅顏斯基 (Karl Guthe Jansky) 就受AT&T委托，建造了一條大天線，以偵查天然無線電，對於遠距離無線電通訊的干擾。顏斯基經過了近兩年傾聽、紀錄與分析，發現雜訊不來自閃電就是固定電源；但其中一個來歷不明，而且幾乎每隔一天，就出現一次。
顏斯基原以為雜訊來自太陽輻射，後來發現訊號方位，越來越遠離太陽，後來發現背景雜音間隔的週期，維持在 23 小時 56 分鐘，意味雜訊來源並非太陽，而是更遙遠的天體。經過觀測後，顏斯基指出無線電波，竟來自銀河系的中心！
八年後，美國無線電工程師雷伯 (Grote Reber)建立電波望遠鏡，確認了顏斯基的發現，從此開創了「電波天文學」（Radio Astronomy）的時代。
電波望遠鏡可「看到」光學望遠鏡無法看到的電磁輻射，從遠距離作異常天體的觀測。電波望遠鏡射觀察的工作波長從30m—1mm；而這個波長不受天氣影響，電波望遠鏡可透過雲層，畫夜都可觀察，可以全天候工作。目前全世界最大電波望遠鏡FAST位於中國貴州省，正式名稱是「500 公尺口徑球面電波望遠鏡」（Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, FAST）。
雖然說，電波望遠鏡可進行遠距離和異常天體的觀測。天文望遠鏡的極限解析度，同樣是取決於望遠鏡口徑和觀測所用的波長。口徑越大，波長就越短，解析度越高。無線電波的波長要遠遠大於可見光波長，電波望遠鏡的解析能力，低於相同口徑的光學望遠鏡，電波望遠鏡的天線，又不能無限地做大，人類也無法觀察更遠的天體。
千里連環鏡拍攝黑洞
繞射原理（diffraction）限制了透鏡的分辨度，望遠鏡的口徑，又決定了解析度，同樣原理也適用於電波，以雷利準則（Rayleigh criterion）對光學儀器的角分辨度（Angular resolution）來推算，科學家想觀察5500萬光年之外星系，今次拍攝的M87黑洞，雖然大地球300萬倍，質量是地球上太陽65億倍，直徑大約1000億公里。但觀察5500萬光年之外，觀察黑洞的電波望遠鏡，以今次工作波長約為λ=1.3mm，望遠鏡的口徑，據雷利準則推算至少要8000公里！可是即使地球半徑，也只有6400公里。
1962年，電波天文學家賴爾爵士（Sir Martin Ryle）在劍橋大學卡文迪許實驗室（Cavendish laboratory），以干涉理論發明了綜合孔徑電波望遠鏡，大大提高了電波望遠鏡的解析度。相隔千里的兩架電波望遠鏡，可接收同一天體的無線電波，靠兩束波的干涉，其等效解析度，最高可等同於一架口徑相當於兩地之間距離的單口徑電波望遠鏡，並觀察到當時已知宇宙中最遠的星系。賴爾爵士憑此項發明，榮獲了1974年諾貝爾物理學獎。
望遠鏡解析力和其直徑成正比，電波望遠鏡亦如是。科學家可以利數十個天線組合而成的電波干擾儀，大大提高望遠鏡的解析度。
天文學家把多台電波望遠鏡，合併為電波干涉儀 (Radio Interferometer)。1980年，變成了呈 Y 形的「極大天線陣」（Very Large Array, VLA）， 正式投入了服務，再建成參與「極長基線干涉儀」（Very Long Baseline Interferometer, VLBI）， VLBI終於發展成為全球性的電波干涉儀。以「極長基線干涉儀」建立虛擬天文望遠鏡，並開展拍攝黑洞。
吸積盤內的視界
2012年，多位天文學家於美國亞利桑那州，合作舉辦了Event Horizon Telescope（EHT）會議，確立今次拍攝黑洞計畫的目標、技術計畫和組織等。多年以後，EHT逐漸變成由多家大學、天文研究單位與政府參與的國際組織。2017年EHT協議簽署；並於2017年4月進行為期十天全球連線觀測，利用精確的原子鐘，全球8個電波望遠鏡連接一起成為VLBI，望遠鏡相距可超過1000千里，拍成了M87首張黑洞照片，終於驗證了愛因斯坦的廣義相對論。
由於黑洞質量太大，連光都逃不了；附近一個範圍就稱為視界（Event Horizon），世界外面的光，可逃脫黑洞引力，世界裡面任何物體都無法逃脫，只能向中心的奇點運動。黑洞附近受黑洞引力，有些物質被黑洞吸引。這些物質圍繞黑洞運動，稱為吸積盤。吸積盤向著黑洞運動，速度越來越快，溫度愈來越高，並發出電磁波，形成了所拍攝的黑洞照片。
幾十年來，黑洞令無數科學家著迷，原因與理解空間和時間的本質有關。黑洞表面的正面成像，印證了連光都無法逃脫的強大力場，驗證了愛因斯坦所提出的廣義相對論。
構成此圖像的超大量數據，2017年已成功捕捉了。今次利用觀察的波長，理想的觀察點，須於高海拔和乾燥地區，望遠鏡選址於極地和高原，不可能敷設廣域線路，位於南極點的南極望遠鏡，更有長達數月的禁飛期。智利北部的ALMA望遠鏡，則設於超過5,000公尺的查南托高原之上，加上觀測產生了大量數據量，基本上也無法線路傳送，各望遠鏡只有記錄滿數據的硬碟，送至美國馬薩諸塞州，利用超級電腦運算，合成單一影像。
Western digital的Ultrastar HelioSeal硬碟，極地和高海拔地區蒐集天文數據的儲存工具
2015年， EHT項目發言人就表示，會利用Western Digital（當時品牌仍稱為HGST）Ultrastar HelioSeal硬碟（HDD）儲存所採集超大質量黑洞的成像數據。當時上述硬碟是全球首個，也是唯一一個氦氣密封硬碟。
使用氦氣密封硬碟，確保EHT的數據，能夠在極惡劣的環境，儲存數據幾乎唯一途徑，特別是高海拔的天文台上，其他儲存設備，難免發生物理故障。
高海拔地區，低氧氣壓不單致命，「致命」不僅是對人類如此，硬碟亦然。硬碟內部的讀/寫磁頭，實際上稱為「空氣軸承」，乃在磁碟表面上飛行。如果沒有足夠的空氣，磁頭就會撞到磁碟上。
氦是可觀測宇宙中第二輕和第二豐富的元素，密度只有空氣1/7，因此氦氣填充硬碟並加以密封以後，就帶來很大優勢，不僅能夠在高海拔地區運行。
例如，由於湍流比空氣更少，磁頭氦氣密封的硬碟中，讀取和寫入數據時就可以更精確地運行，如此，我們就可將更多的數據軌道壓縮到磁碟上。由於硬碟內的環境更薄，還可以使用更薄的磁碟，從而單個硬碟中，添加了更多磁碟並提高密度，於是就能夠提供更高級別的容量。這項技術為硬碟設計，也帶來了了巨大創新。
一次黑洞的觀察，集合了人類百年來多項智慧結晶。只不過，愛因斯坦早於一百年前，就已知道拍攝的結果了。