北京時間4月10日21時07分，人類首張黑洞照片在全球六地同步發(fā)布。 當(dāng)日，中國科學(xué)院上海天文臺天文大廈三樓同步發(fā)布了人類首張黑洞照片。 發(fā)布會剛結(jié)束，該項目中國合作組成員、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授袁業(yè)飛接受了合肥在線記者的專訪。

全球首張黑洞照片

“照片最終呈現(xiàn)的效果超出了我的預(yù)期。”袁業(yè)飛告訴記者：“我非常興奮?！逼浯?，他指出，可以看到黑洞周圍物體的運動速度接近光速?！皬牧硪粋€角度再次佐證了廣義相對論?！?/p>

“在整個項目中，中國同事承擔(dān)了觀測工作，也承擔(dān)了重要的數(shù)據(jù)分析工作?！痹瑯I(yè)飛說，自己則主要在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供理論分析和理論解析。外鏈包收錄

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授袁業(yè)飛

說起下一步的研究工作。袁業(yè)飛說：“我們的主要工作仍是觀測，同時希望可以把望遠(yuǎn)鏡觀測短波的能力進(jìn)一步提升?！?/p>

記者了解到，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。該圖像的許多特征與愛因斯坦廣義相對論的預(yù)言完全相一致，在強(qiáng)引力極端環(huán)境下進(jìn)一步驗證了廣義相對論。通過研究這個圖像，人類將揭示出黑洞這類天體更多本質(zhì)。

事件視界望遠(yuǎn)鏡項目合作由13個合作機(jī)構(gòu)組成，中國科學(xué)院天文大科學(xué)中心(CAMS) 是其中之一。CAMS由中國科學(xué)院國家天文臺、紫金山天文臺和上海天文臺共同建立，其中上海天文臺牽頭組織協(xié)調(diào)國內(nèi)學(xué)者參與了此次合作。

袁業(yè)飛，1972年8月19日出生于安徽省當(dāng)涂縣。 現(xiàn)為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授。曾任天文學(xué)系系主任，天體物理中心副主任。1999年獲中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天體物理專業(yè)博士學(xué)位，1998年獲中國科學(xué)院院長獎學(xué)金優(yōu)秀獎。2001年1月被破格聘任為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授。2002-2003學(xué)年被教育部國家留學(xué)基金委以高級訪問學(xué)者的身份選派到美國哈佛大學(xué)天文系訪問。2001，2004年曾應(yīng)邀訪問香港大學(xué)物理系，并作合作研究。入選教育部2005年度“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”。

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問：什么是黑洞？

答：根據(jù)愛因斯坦引力場方程的計算，如果大量物質(zhì)集中于空間一點，奇點周圍會形成時空扭曲的“視界”，一旦進(jìn)入這個界面，連光子也無法逃逸。

這個預(yù)測在1916年被提出來，不過，直到1967年，普林斯頓大學(xué)核物理學(xué)家約翰?惠勒才在一場講座里首次使用了“黑洞”（black hole）這個詞匯，并迅速流傳開來。

問：既然看不見，怎么拍黑洞的照片？

答：雖然科學(xué)家們看不到黑洞的本體，但可以一直追溯到光子消失的“視界”，這是我們能“看到”的極限。

黑洞周圍的確會存在一些發(fā)光的現(xiàn)象，比如黑洞在吃掉周圍的恒星時，會將恒星的氣體撕扯到身邊，形成一個旋轉(zhuǎn)的吸積盤。黑洞有時候也會“打嗝”，一部分吸積氣體會沿轉(zhuǎn)動方向被拋射出去，形成噴流。

吸積盤和噴流都會因氣體摩擦而產(chǎn)生明亮的光線，以及其他頻段的輻射。

問：可為何弄到一張照片要花上這么久的時間？

答：黑洞照片“拍”起來難，“洗”出來也難。虛擬的大望遠(yuǎn)鏡陣列并非直接拍出了黑洞的圖像，而是給出了許多數(shù)據(jù)，必須經(jīng)歷復(fù)雜的計算機(jī)處理過程。其中還有些缺失或模糊的部分，需要科學(xué)家們拼圖。

此外，在2017年4月的聯(lián)合觀測以后，研究團(tuán)隊還進(jìn)行了一些數(shù)據(jù)收集和校準(zhǔn)的工作。

問：怎么拍出分辨率這么高的照片？

答：全球望遠(yuǎn)鏡組成陣列，聯(lián)合觀測，形成一個有效口徑等于地球直徑的大望遠(yuǎn)鏡。這個虛擬的大望遠(yuǎn)鏡叫做“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT），由8臺望遠(yuǎn)鏡組成。分別是：南極望遠(yuǎn)鏡（South Pole Telescope）；位于智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array，ALMA）；位于智利的阿塔卡馬探路者實驗望遠(yuǎn)鏡（Atacama Pathfinder Experiment）；墨西哥的大型毫米波望遠(yuǎn)鏡（Large Millimeter Telescope）；位于美國亞利桑那州的（Submillimeter Telescope）；位于夏威夷的麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT）；位于夏威夷的亞毫米波望遠(yuǎn)鏡（Submillimeter Array）；位于西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠(yuǎn)鏡。它們在2017年4月對兩個黑洞目標(biāo)進(jìn)行了聯(lián)合觀測。

望遠(yuǎn)鏡在全球分布示意圖，紅點代表望遠(yuǎn)鏡所在地

從2018年起，又有格陵蘭島望遠(yuǎn)鏡、位于法國的IRAM NOEMA天文臺和位于美國的基特峰國立天文臺加入后續(xù)的研究和校準(zhǔn)工作。

全球一共60多個研究機(jī)構(gòu)參與了研究，其中包括中國科學(xué)院下屬的上海天文臺、云南天文臺等機(jī)構(gòu)，以及華中科技大學(xué)、南京大學(xué)、中山大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、臺灣大學(xué)等高校。這也是中國上海和臺北兩地聯(lián)合舉辦新聞發(fā)布會的原因。

·合肥在線記者 王旭·