人类首张黑洞照片中国科学家贡献很大 后期工作表现突出

人类首张黑洞照片中国科学家贡献很大 后期工作表现突出

  10日晚上，你有没有在网上翘首以盼人类首张黑洞照片的公布？这张照片，凝结了无数科学家的心血，其中，自然也包括中国科学家的贡献，而且，中国的贡献很大，特别是在观测、理论解释以及后期工作方面，中国更是表现突出。

人类捕获的第一张黑洞照片

4月10日，由包括中国科学家在内的多个国家和地区的科研人员合作的“事件视界望远镜”项目发布了人类有史以来获得的第一张黑洞图像。该图像揭示了室女座星系团中M87星系中心超大黑洞的观测信息，也使得一百多年前爱因斯坦提出的广义相对论再次得到了试验验证。

北京时间4月10日晚21点整，“事件视界望远镜”项目在中国上海和台北、美国华盛顿、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔和日本东京等城市同时召开新闻发布会，向全球发布人类历史上第一张黑洞图像。据中科院上海天文台研究员路如森介绍，这张黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心黑洞的观测信息。该黑洞距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍。路如森说：“从图像上首先我们看到的是黑洞的阴影，亮度亮的地方和中心暗的区域，它的对比度超过了十倍，也就意味着我们看到的暗影是真实的。它周围有一个环状的结构，是非常接近于圆形的。最明显的是南北的不对称性，南边亮，而北边暗。它的背后实际上是有黑洞的自旋方向控制的。所有的观测特征与一个带资源的黑洞产生的黑洞阴影是一致的。”

萌萌的黑洞

黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围，而该势力范围被称作黑洞的半径或事件视界。广义相对论预言，由于黑洞的存在，人们将会看到中心区域存在一个由于黑洞视界而形成的阴影，其周围环绕一个由吸积或喷流辐射造成的如新月状的光环。首张黑洞图像恰恰从观测的角度论证了爱因斯坦广义相对论的正确性。中科院上海天文台副台长袁峰研究员介绍说：“我们基于广义相对论，结合黑洞吸积周围气体的这些理论，计算出黑洞周围气体的动力学结构是什么样，它辐射出来的图像应该是什么样，然后等到我们真正的从望远镜数据里边得到了一个图像以后，我们跟先前的理论上的图像进行比较。如果他们吻合，就证明爱因斯坦广义相对论是正确的。那么现在的现实情况也确实是这样，这就是为什么我们说这一次是验证了广义相对论。”

“事件视界望远镜”项目通过“甚长基线干涉技术”，让分布在世界各地的射电望远镜同步观测，并且利用地球自转，构建起一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜。这个“虚拟”望远镜能达到的分辨率约20微角秒，相当于可以在巴黎的路边咖啡馆阅读位于纽约的一张报纸。

据介绍，全球多个国家和地区的科研人员参与了此次“事件视界望远镜”大型国际合作项目。中科院上海天文台台长沈志强表示，中国科学家在望远镜观测、后期数据处理和结果理论分析等方面做了突出的贡献，“我们的科学家在黑洞物理的观测方面也好，理论研究方面也好，都作出了有国际显示度的工作。我们整个EHT的国际合作是在2017年初形成的，但实际上我们在2016年就参与了。我们不只是做观测，还有对理论解释，对它后期工作推进，包括我们还派了人员去夏威夷、西班牙的台站去协助观测，这些都是我们对它的一个实质性的贡献。”