人類(lèi)捕獲的第一張黑洞照片（圖片由事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織提供）
國(guó)際在線消息（記者 李琳）：4月10日，由包括中國(guó)科學(xué)家在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科研人員合作的“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目發(fā)布了人類(lèi)有史以來(lái)獲得的第一張黑洞圖像。該圖像揭示了室女座星系團(tuán)中M87星系中心超大黑洞的觀測(cè)信息，也使得一百多年前愛(ài)因斯坦提出的廣義相對(duì)論再次得到了試驗(yàn)驗(yàn)證。
北京時(shí)間4月10日晚21點(diǎn)整，“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目在中國(guó)上海和臺(tái)北、美國(guó)華盛頓、智利圣地亞哥、比利時(shí)布魯塞爾和日本東京等城市同時(shí)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，向全球發(fā)布人類(lèi)歷史上第一張黑洞圖像。據(jù)中科院上海天文臺(tái)研究員路如森介紹，這張黑洞圖像揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心黑洞的觀測(cè)信息。該黑洞距離地球5500萬(wàn)光年，質(zhì)量為太陽(yáng)的65億倍。路如森說(shuō)：“從圖像上首先我們看到的是黑洞的陰影，亮度亮的地方和中心暗的區(qū)域，它的對(duì)比度超過(guò)了十倍，也就意味著我們看到的暗影是真實(shí)的。它周?chē)幸粋€(gè)環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，是非常接近于圓形的。最明顯的是南北的不對(duì)稱(chēng)性，南邊亮，而北邊暗。它的背后實(shí)際上是有黑洞的自旋方向控制的。所有的觀測(cè)特征與一個(gè)帶資源的黑洞產(chǎn)生的黑洞陰影是一致的。”
黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言存在的一種天體。它具有的超強(qiáng)引力使得光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍，而該勢(shì)力范圍被稱(chēng)作黑洞的半徑或事件視界。廣義相對(duì)論預(yù)言，由于黑洞的存在，人們將會(huì)看到中心區(qū)域存在一個(gè)由于黑洞視界而形成的陰影，其周?chē)h(huán)繞一個(gè)由吸積或噴流輻射造成的如新月?tīng)畹墓猸h(huán)。首張黑洞圖像恰恰從觀測(cè)的角度論證了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性。中科院上海天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)袁峰研究員介紹說(shuō)：“我們基于廣義相對(duì)論，結(jié)合黑洞吸積周?chē)鷼怏w的這些理論，計(jì)算出黑洞周?chē)鷼怏w的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)是什么樣，它輻射出來(lái)的圖像應(yīng)該是什么樣，然后等到我們真正的從望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)里邊得到了一個(gè)圖像以后，我們跟先前的理論上的圖像進(jìn)行比較。如果他們吻合，就證明愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論是正確的。那么現(xiàn)在的現(xiàn)實(shí)情況也確實(shí)是這樣，這就是為什么我們說(shuō)這一次是驗(yàn)證了廣義相對(duì)論。”
“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目通過(guò)“甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)”，讓分布在世界各地的射電望遠(yuǎn)鏡同步觀測(cè)，并且利用地球自轉(zhuǎn)，構(gòu)建起一個(gè)口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡。這個(gè)“虛擬”望遠(yuǎn)鏡能達(dá)到的分辨率約20微角秒，相當(dāng)于可以在巴黎的路邊咖啡館閱讀位于紐約的一張報(bào)紙。
據(jù)介紹，全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科研人員參與了此次“事件視界望遠(yuǎn)鏡”大型國(guó)際合作項(xiàng)目。中科院上海天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)沈志強(qiáng)表示，中國(guó)科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)、后期數(shù)據(jù)處理和結(jié)果理論分析等方面做了突出的貢獻(xiàn)，“我們的科學(xué)家在黑洞物理的觀測(cè)方面也好，理論研究方面也好，都作出了有國(guó)際顯示度的工作。我們整個(gè)EHT的國(guó)際合作是在2017年初形成的，但實(shí)際上我們?cè)?016年就參與了。我們不只是做觀測(cè)，還有對(duì)理論解釋?zhuān)瑢?duì)它后期工作推進(jìn)，包括我們還派了人員去夏威夷、西班牙的臺(tái)站去協(xié)助觀測(cè)，這些都是我們對(duì)它的一個(gè)實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。”
