天文學(xué)家捕獲的首張黑洞照片

北京時間4月10日21時，

事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組織

協(xié)調(diào)全球六地（比利時布魯塞爾、

智利圣地亞哥、中國上海和臺北、日本東京、

美國華盛頓）召開聯(lián)合新聞發(fā)布會，

宣布天文學(xué)家已成功獲得超大黑洞的

第一個直接視覺證據(jù)。

該黑洞圖像揭示了

室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系

Messier 87（M87）中心黑洞的“面貌”。

該黑洞距離地球5500萬光年，

質(zhì)量為太陽的65億倍。

EHT項(xiàng)目由

美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家聯(lián)合全球

其他研究機(jī)構(gòu)的科研人員共同實(shí)施：

2016年，科學(xué)家們提出了實(shí)施項(xiàng)目的意向。

2017年4月，設(shè)在全球多地的8臺

亞毫米射電望遠(yuǎn)鏡開始了“拍照”工作。

之后是大量的數(shù)據(jù)處理，對結(jié)果的可靠性

也做了充分的比較分析。

據(jù)介紹，EHT項(xiàng)目

有來自非洲、亞洲、歐洲、北美洲、

南美洲的200余名研究人員參與，

獲得了美國國家科學(xué)基金會（NSF）、

歐盟歐洲研究理事會（ERC）和

包括中國科學(xué)院天文大科學(xué)中心（CAMS）

在內(nèi)的東亞資助機(jī)構(gòu)支持。

CAMS由中科院國家天文臺、

紫金山天文臺和上海天文臺共同建立，

是EHT的一個合作機(jī)構(gòu)的成員。

上海天文臺牽頭組織協(xié)調(diào)國內(nèi)學(xué)者

通過該合作機(jī)構(gòu)參與此次EHT項(xiàng)目合作。

在此次EHT合作中，

中國科學(xué)家在早期EHT國際合作的推動、

EHT望遠(yuǎn)鏡觀測時間的申請、

夏威夷JCMT望遠(yuǎn)鏡的觀測、

后期的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果理論分析等

方面作出了中國貢獻(xiàn)。

參與此次觀測的望遠(yuǎn)鏡

包括ALMA、APEX、IRAM 30米望遠(yuǎn)鏡

James Clerk Maxwell望遠(yuǎn)鏡（JCMT）

大毫米波望遠(yuǎn)鏡（LMT）、亞毫米波陣（SMA）

亞毫米波望遠(yuǎn)鏡（SMT）和南極望遠(yuǎn)鏡（SPT）

其中JCMT目前由東亞天文臺負(fù)責(zé)運(yùn)營。

因?yàn)榧夹g(shù)設(shè)備還存在差距，

中國望遠(yuǎn)鏡沒有參與其中，

目前，我國有兩個亞毫米波射電望遠(yuǎn)鏡，

分別位于青海省的德令哈市和西藏的羊八井鎮(zhèn)，

但還不具備甚長基線干涉測量技術(shù)。

而位于中國貴州的“天眼”FAST在

今年1月24日才具備參加深甚長基線

干涉聯(lián)網(wǎng)合觀測的能力。

德國馬普射電天文研究所和

美國麻省理工學(xué)院海斯塔克天文臺的

專用超級計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)原始觀測數(shù)據(jù)的

相關(guān)工作。隨著IRAM NOEMA天文臺、

格陵蘭望遠(yuǎn)鏡和基特峰望遠(yuǎn)鏡的加入，

未來EHT的靈敏度還將顯著提高。

上個世紀(jì)初，

愛因斯坦提出的廣義相對論預(yù)測

黑洞不僅存在，而且還是宇宙中

一些極端現(xiàn)象的“幕后推手”。

黑洞是一種體積極小、

質(zhì)量極大的天體，具有非常強(qiáng)的引力，

周圍一定區(qū)域內(nèi)，連光也無法逃逸出去，

這一區(qū)域被稱為“事件視界”。

“事件視界望遠(yuǎn)鏡”

嘗試觀測的就是黑洞的“事件視界”，

2017年4月“事件視界望遠(yuǎn)鏡”啟動拍照時，

美國國家科學(xué)基金會主席科爾多瓦曾聲明稱，

這是“一項(xiàng)令人激動并具挑戰(zhàn)性的工作”，

將有助于驗(yàn)證一些最基本的物理學(xué)理論。

4月10日，在中國科學(xué)院上海天文臺舉行的新聞發(fā)布會上，中方團(tuán)隊(duì)成員在回答記者提問

中國科學(xué)家長期關(guān)注

高分辨率黑洞觀測和黑洞物理的

理論與數(shù)值模擬研究，在EHT國際合作

形成之前就已開展了多方面

具有國際顯示度的相關(guān)工作。

本次EHT項(xiàng)目中，中國科學(xué)家

主要參與了黑洞圖像的觀測與研究工作。

從10日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通信》的

論文作者署名看，中國大陸一共有

16位科學(xué)家參與了這項(xiàng)研究工作：

上海本地就有8位研究員參加，

其他人員來自云南天文臺、中科院高能物理所、

南京大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、

華中科技大學(xué)。此外，中國臺北也有

部分科學(xué)家參與了這項(xiàng)研究工作。

其中，來自華中科技大學(xué)

物理學(xué)院的科學(xué)家吳慶文教授

和研究生馮建超博士主要參與了

理論分析方面的工作。

接受媒體采訪時，

吳慶文教授表示，他在過去幾年里

進(jìn)行了系列研究，他們對黑洞吞噬物質(zhì)過程、

黑洞自旋等重要信息做了較好限定，

提出這次觀測的黑洞圖像應(yīng)該是

來自黑洞吞噬的物質(zhì)，而非相對論性噴流。

此外，還發(fā)現(xiàn)這個巨型黑洞

很有可能是高速自轉(zhuǎn)的，這次“拍攝”的

黑洞照片較好支持了他們的研究結(jié)果。

EHT項(xiàng)目堪稱全球團(tuán)隊(duì)合作的典范。

中科院上海天文臺臺長沈志強(qiáng)認(rèn)為，

對M87中心黑洞的順利成像絕不是

EHT國際合作的終點(diǎn)站，期望在不久的將來，

EHT會有更多令人興奮的結(jié)果。

據(jù)了解，

由我國主導(dǎo)的黑洞探測計(jì)劃

“天琴空間引力波探測器計(jì)劃”

將于2030-2035年間發(fā)射：

我國將在10萬公里高度的地球軌道上

部署三顆繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，

組成臂長17萬公里的等邊三角形，

形成空間引力波探測器。

天琴引力波探測器可以探測到

宇宙誕生初期第一代恒星或氣體云

塌縮形成的雙大黑洞合并產(chǎn)生的引力波，

這將幫助我們理解宇宙早期種子黑洞、

黑洞的增長歷史以及星系演化等

重大天文與物理學(xué)問題。

這將成為下一個20年

探測宇宙黑洞的利器，特別是可能會

搜尋到大量的中等質(zhì)量黑洞。

加油！中國科學(xué)家們！

文/科協(xié)改革進(jìn)行時 編輯整理