北京時(shí)間4月10日21時(shí)07分，人類首張黑洞照片在全球六地同步發(fā)布。 當(dāng)日，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)天文大廈三樓同步發(fā)布了人類首張黑洞照片。 發(fā)布會(huì)剛結(jié)束，該項(xiàng)目中國(guó)合作組成員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授袁業(yè)飛接受了合肥在線記者的專訪。

全球首張黑洞照片

“照片最終呈現(xiàn)的效果超出了我的預(yù)期?！痹瑯I(yè)飛告訴記者：“我非常興奮?！逼浯?，他指出，可以看到黑洞周圍物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速?！皬牧硪粋€(gè)角度再次佐證了廣義相對(duì)論。”

“在整個(gè)項(xiàng)目中，中國(guó)同事承擔(dān)了觀測(cè)工作，也承擔(dān)了重要的數(shù)據(jù)分析工作。”袁業(yè)飛說(shuō)，自己則主要在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供理論分析和理論解析。外鏈包收錄

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授袁業(yè)飛

說(shuō)起下一步的研究工作。袁業(yè)飛說(shuō)：“我們的主要工作仍是觀測(cè)，同時(shí)希望可以把望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)短波的能力進(jìn)一步提升。”

記者了解到，此次發(fā)布的黑洞圖像揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞，其距離地球5500萬(wàn)光年，質(zhì)量為太陽(yáng)的65億倍。該圖像的許多特征與愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言完全相一致，在強(qiáng)引力極端環(huán)境下進(jìn)一步驗(yàn)證了廣義相對(duì)論。通過(guò)研究這個(gè)圖像，人類將揭示出黑洞這類天體更多本質(zhì)。

事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目合作由13個(gè)合作機(jī)構(gòu)組成，中國(guó)科學(xué)院天文大科學(xué)中心(CAMS) 是其中之一。CAMS由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、紫金山天文臺(tái)和上海天文臺(tái)共同建立，其中上海天文臺(tái)牽頭組織協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)學(xué)者參與了此次合作。

袁業(yè)飛，1972年8月19日出生于安徽省當(dāng)涂縣。 現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授。曾任天文學(xué)系系主任，天體物理中心副主任。1999年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天體物理專業(yè)博士學(xué)位，1998年獲中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)秀獎(jiǎng)。2001年1月被破格聘任為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授。2002-2003學(xué)年被教育部國(guó)家留學(xué)基金委以高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者的身份選派到美國(guó)哈佛大學(xué)天文系訪問(wèn)。2001，2004年曾應(yīng)邀訪問(wèn)香港大學(xué)物理系，并作合作研究。入選教育部2005年度“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”。

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問(wèn)：什么是黑洞？

答：根據(jù)愛因斯坦引力場(chǎng)方程的計(jì)算，如果大量物質(zhì)集中于空間一點(diǎn)，奇點(diǎn)周圍會(huì)形成時(shí)空扭曲的“視界”，一旦進(jìn)入這個(gè)界面，連光子也無(wú)法逃逸。

這個(gè)預(yù)測(cè)在1916年被提出來(lái)，不過(guò)，直到1967年，普林斯頓大學(xué)核物理學(xué)家約翰?惠勒才在一場(chǎng)講座里首次使用了“黑洞”（black hole）這個(gè)詞匯，并迅速流傳開來(lái)。

問(wèn)：既然看不見，怎么拍黑洞的照片？

答：雖然科學(xué)家們看不到黑洞的本體，但可以一直追溯到光子消失的“視界”，這是我們能“看到”的極限。

黑洞周圍的確會(huì)存在一些發(fā)光的現(xiàn)象，比如黑洞在吃掉周圍的恒星時(shí)，會(huì)將恒星的氣體撕扯到身邊，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的吸積盤。黑洞有時(shí)候也會(huì)“打嗝”，一部分吸積氣體會(huì)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向被拋射出去，形成噴流。

吸積盤和噴流都會(huì)因氣體摩擦而產(chǎn)生明亮的光線，以及其他頻段的輻射。

問(wèn)：可為何弄到一張照片要花上這么久的時(shí)間？

答：黑洞照片“拍”起來(lái)難，“洗”出來(lái)也難。虛擬的大望遠(yuǎn)鏡陣列并非直接拍出了黑洞的圖像，而是給出了許多數(shù)據(jù)，必須經(jīng)歷復(fù)雜的計(jì)算機(jī)處理過(guò)程。其中還有些缺失或模糊的部分，需要科學(xué)家們拼圖。

此外，在2017年4月的聯(lián)合觀測(cè)以后，研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了一些數(shù)據(jù)收集和校準(zhǔn)的工作。

問(wèn)：怎么拍出分辨率這么高的照片？

答：全球望遠(yuǎn)鏡組成陣列，聯(lián)合觀測(cè)，形成一個(gè)有效口徑等于地球直徑的大望遠(yuǎn)鏡。這個(gè)虛擬的大望遠(yuǎn)鏡叫做“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT），由8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成。分別是：南極望遠(yuǎn)鏡（South Pole Telescope）；位于智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array，ALMA）；位于智利的阿塔卡馬探路者實(shí)驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡（Atacama Pathfinder Experiment）；墨西哥的大型毫米波望遠(yuǎn)鏡（Large Millimeter Telescope）；位于美國(guó)亞利桑那州的（Submillimeter Telescope）；位于夏威夷的麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT）；位于夏威夷的亞毫米波望遠(yuǎn)鏡（Submillimeter Array）；位于西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠(yuǎn)鏡。它們?cè)?017年4月對(duì)兩個(gè)黑洞目標(biāo)進(jìn)行了聯(lián)合觀測(cè)。

望遠(yuǎn)鏡在全球分布示意圖，紅點(diǎn)代表望遠(yuǎn)鏡所在地

從2018年起，又有格陵蘭島望遠(yuǎn)鏡、位于法國(guó)的IRAM NOEMA天文臺(tái)和位于美國(guó)的基特峰國(guó)立天文臺(tái)加入后續(xù)的研究和校準(zhǔn)工作。

全球一共60多個(gè)研究機(jī)構(gòu)參與了研究，其中包括中國(guó)科學(xué)院下屬的上海天文臺(tái)、云南天文臺(tái)等機(jī)構(gòu)，以及華中科技大學(xué)、南京大學(xué)、中山大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、臺(tái)灣大學(xué)等高校。這也是中國(guó)上海和臺(tái)北兩地聯(lián)合舉辦新聞發(fā)布會(huì)的原因。

·合肥在線記者 王旭·