“中國科學(xué)家的參與代表著國際認(rèn)可”

中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 程墨 通訊員 毛軍剛 王瀟瀟）北京時(shí)間10日晚9時(shí)許，人類史上首張黑洞照片面世。這一視覺證據(jù)由全世界200多名科研人員歷時(shí)10余年、從四大洲8個(gè)觀測點(diǎn)“捕獲”，其中我國大陸地區(qū)有16位科學(xué)家在早期推動(dòng)這一項(xiàng)國際合作、望遠(yuǎn)鏡觀測時(shí)間申請、夏威夷望遠(yuǎn)鏡觀測運(yùn)行、后期數(shù)據(jù)處理和理論分析等方面做出了巨大貢獻(xiàn)。

據(jù)中科院上海天文臺介紹，這16位科學(xué)家包括中科院上海天文臺8人、云南天文臺1人、高能物理研究所1人、南京大學(xué)2人、北京大學(xué)2人、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)1人、華中科技大學(xué)1人。另外，還有部分來自我國臺灣地區(qū)的學(xué)者。

上世紀(jì)初，愛因斯坦在廣義相對論中預(yù)言了黑洞的存在。這是一種體積極小而質(zhì)量極大的天體，因而引力非常強(qiáng)，以至于周圍一定區(qū)域內(nèi)連光也無法逃逸，這一區(qū)域被稱為“事件視界”?！笆录暯缤h(yuǎn)鏡”就是為觀測黑洞的“事件視界”而設(shè)計(jì)的,它由分布在全球多地的射電望遠(yuǎn)鏡組成，相當(dāng)于一臺口徑為地球直徑的超級望遠(yuǎn)鏡。

“2017年4月5日至11日，從美國夏威夷到智利、從伊比利亞半島到南極的8臺毫米波望遠(yuǎn)鏡組成的‘超級望遠(yuǎn)鏡’,在同一時(shí)刻對準(zhǔn)M87中心黑洞拍照，其難度相當(dāng)于從地球上給月球表面的一個(gè)橙子成像?！蹦暇┐髮W(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授李志遠(yuǎn)說，這幾天每晚產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量高達(dá)2PB（1PB=1024TB=1048576GB），觀測數(shù)據(jù)必須用三種完全獨(dú)立的流程以及多個(gè)獨(dú)立小組進(jìn)行處理。因此這次發(fā)布的黑洞照片，并不是“某一瞬間”的黑洞影像，而是一段時(shí)間內(nèi)平均的黑洞成像。

“黑洞具有強(qiáng)大的引力，可將周圍的物質(zhì)吸引過來，形成繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的吸積盤。由于吸積盤不同半徑處轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同繼而導(dǎo)致摩擦升溫，把吸積物質(zhì)的引力能變成輻射，從而能被我們觀測到?！眳⑴c了理論分析工作的華中科技大學(xué)物理學(xué)院教授吳慶文介紹，“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5500萬光年，質(zhì)量為太陽的65億倍，該圖像的許多特征在強(qiáng)引力極端環(huán)境下進(jìn)一步驗(yàn)證了愛因斯坦的廣義相對論。”

在過去的幾年時(shí)間里，吳慶文對黑洞吞噬物質(zhì)過程、黑洞自旋等重要信息做出了較好限定，提出這次觀測到的黑洞圖像應(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)該巨型黑洞很可能是處于高速自轉(zhuǎn)狀態(tài)。這次拍攝的黑洞照片，較好支持了他的研究結(jié)果。

“從上世紀(jì)90年代起，我國就開啟了有關(guān)黑洞的研究，此次中國科學(xué)家的參與代表著國際對于中國天文研究的認(rèn)可。”李志遠(yuǎn)說，我國科學(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“黑洞”項(xiàng)目的國際合作形成之前就已開展了許多相關(guān)工作，“我個(gè)人長期研究銀河系中心黑洞以及與之類似的近鄰星系中心黑洞，因此參加了項(xiàng)目中的多波段科學(xué)工作組以及活動(dòng)星系核工作組”。

德國馬克斯·普朗克射電天文研究所所長安東·岑蘇斯肯定了中國同行的貢獻(xiàn)?！爸袊茖W(xué)院上海天文臺直接參與了位于美國夏威夷的東亞JCMT望遠(yuǎn)鏡對黑洞的觀測，中國其他科研機(jī)構(gòu)的多名研究人員也以不同形式參與了后期數(shù)據(jù)的分析和解讀，”他說，“我們希望，未來中國能有更多新的毫米波望遠(yuǎn)鏡參與進(jìn)來?！?/p>

“接下來我們將進(jìn)一步增加觀測望遠(yuǎn)鏡的數(shù)量、分辨率，未來甚至不排除在外太空‘組建’更高清晰度望遠(yuǎn)鏡的可能性。這些有助于揭開更多謎團(tuán)，包括星系中心壯觀的噴流是如何產(chǎn)生的，宇宙究竟有多大、如何形成又如何演化等等?！崩钪具h(yuǎn)說。