黑洞照片出炉，看看澳中科学家们都做了啥？

人类第一张黑洞照片。（图/事件视界望远镜EHT）

【澳洲网韩申易4月11日综合编译报道】10日晚，一张具有里程碑意义的照片吸引了全球人的目光。一个由全球200多名科学家组成的国际团队公布了人类历史上的首张黑洞照片。这张照片揭示了黑洞的位置在室女座星系团中超大质量星系M87的中心，距离地球大约5500万光年，质量相当于太阳的65亿倍。

在获取这张照片的背后，有来自美国、中国、澳洲、德国等多个国家和地区科研人员的努力，他们在世界的各个角落挥洒汗水，共同促成了这张照片的“诞生”。

（图：NASA）

人类终于看清“黑洞”长啥样了！

综合中新网、新加坡南华早报报道，对天文学有所了解的人都知道，黑洞是密度非常大的天体，其引力场非常强大，无论物质还是光线都无法逃逸，因此尽管黑洞质量巨大，却很难被观测到。

北京时间晚上9时，一场新闻发布会在美国华盛顿、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海、中国台北及日本东京6个城市同时进行。发布会宣布了事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，以下简称 EHT）所观测到的“突破性成果”。据了解，EHT项目启动于2012年，旨在利用全球望远镜网络直接观测黑洞的直接环境。共有10架望远镜分布在全球的四个大洲，它们共同运作起来就像一个口径几乎与地球同样大小的仪器。

美国国家科学基金会（National Science Foundation）主任弗朗西丝·科尔多瓦（France Cordova）在新闻发布会上表示:“我们研究黑洞的时间太长了，有时很容易忘记我们没有人真正见过黑洞。这是天体物理学的重要一天。我们看到的是看不见的东西。”

据介绍，EHT的工作包含了观察两个超大质量黑洞，其中一个恰好位于我们所在银河系中心的人马座A（Sagittarius A）。据悉，这一黑洞距离地球2.6万光年，质量是太阳的400万倍，但是按照超大质量黑洞的标准，它非常小。研究人员表示，他们仍在分析人马座A的数据。

另一个，就是10日晚公布的M87黑洞了。这个黑洞更大，更远。在2017年4月的几个晚上，EHT项目将观察目标转向了M87，并收集了大量数据。

据悉，黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体，在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量。这种天体的存在以极端的方式影响着周围的环境，让时空弯曲，并将周围的气体吸进来。在此过程中，气体的引力能转化成热能，因此气体温度变得很高，会发出强烈辐射。

昆州大学天体物理学教授塔玛拉·戴维斯（Tamara Davis）介绍，图片中明亮的光环由黑洞对附近物质施加的难以置信的引力造成的。它被一个旋转的气体盘所包围，当它加速接近视界时，气体盘会变得过热并发出明亮的无线电波——非常非常接近光速。“我们可以看到光环的一边比另一边亮，这是整个旋转过程中向我们靠近的那一边。”

她表示：“相对论也预言了这一点——如果它在旋转，而且大多数东西确实倾向于旋转，那么它的一边就会比另一边亮。”爱因斯坦的广义相对论首先预测了黑洞的存在，并绘制出了黑洞的重量将如何扭曲时空结构和光线路径。

（图：NASA）

为了一张照片，澳中天文学家作出了巨大贡献

所以，观测黑洞到底有多难呢？据了解，黑洞的引力极强，以致于任何东西，甚至是光，一旦穿过视界，也都无法逃脱。首张黑洞照片的诞生是几十年来理论预测和技术进步的结果。　在哈佛大学及史密松宁学会的EHT项目主任多尔曼（Sheperd S.Doeleman）看来：“这是一项由200多位科研人员组成的团队完成的非凡的科研成果。我们实现了就在一代人之前还认为是不可能完成的成就。”

据澳广网报道，多尔曼可谓是使一切成真的EHT项目的先驱人物。除他之外，澳洲和中国的天文科学家们也在这次观测黑洞中付出了巨大的贡献。

据悉，EHT网络中的望远镜之一位于美国夏威夷Mauna Kea的山顶，该望远镜以英国物理学家、数学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）命名。澳洲科学家杰西卡·登普西（Jessica Dempsey）正是该负责望远镜的副主任。她介绍：“我们制作了一个和地球大小一样的‘盘子’。” 她解释道，通过将其他位于南极洲、欧洲等地的9个不同的“盘子”的结果结合起来，她和同事们将就能制造出直径达到9000公里的虚拟望远镜，使之成为世界上最大的照相机。

杰西卡还形象地比喻了这一望远镜的威力：“（通过这个望远镜）你能看到的东西到底有多小，我可以举个例子。比如，你在珀斯的一间酒吧，你能够看到一个坐在悉尼酒吧里的人，你不仅能看到他，还能看到他的眼睛颜色，还能看到他正在喝的啤酒是什么牌子。”

在这张照片的背后，中国科学家也同样发挥了重要作用。

据新加坡南华早报报道，北京大学物理学院天文学系教授吴学兵早些时候曾表示，中国的研究人员对黑洞照片的创作做出了“重要贡献”，其中包括计算机建模和数据分析。EHT望远镜阵列的观测只持续了几个小时，但研究人员花了将近一年的时间才将这些碎片图像合并成完整的图像。

参与了EHT项目的中国科学院上海天文台天文学家路如森介绍，黑洞阴影区域与周围区域的对比度达到1:10，这意味着他们捕捉到的确实是一个黑洞。

同样参与项目的中科院上海天文台台长沈志强表示，对M87中心黑洞的成功成像只是EHT合作的开始，他表示，预计在不久的将来，EHT项目将取得更令人兴奋的成果。

另据新浪科技、中国科技报报道，此次的成果得到了中科院天文大科学研究中心的支持，该中心由国家天文台、紫金山天文台和上海天文台共同建立，是EHT一个合作机构的成员。而在200多名科研人员中，来自中国大陆的学者有16人：中科院上海天文台8人、中科院云南天文台1人、中科院高能物理研究所1人、南京大学2人、北京大学2人、中国科学技术大学1人和华中科技大学1人。另外，还有部分来自中国台湾地区的学者。

“我很早就与中国科学家合作研究黑洞，很高兴我们能一起庆祝今天的进展。”EHT科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克（Heino Falcke）说，“在天文学、射电天文学、太空天体物理等领域，中国在这个全球项目中作出了非常重要的贡献。”

人类首张黑洞照片的成果源于数十年观测、技术和理论工作的坚持与积累，也是全球团队合作的典范。在这次全球合作后，关于黑洞观察研究的合作还将继续。相信这次黑洞照片的诞生，也将激励更多人才涌入到天文学界，为人类迈向宇宙增添一份力。