“中国科学家的参与代表着国际认可”

中国教育新闻网讯（记者 程墨 通讯员 毛军刚 王潇潇）北京时间10日晚9时许，人类史上首张黑洞照片面世。这一视觉证据由全世界200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”，其中我国大陆地区有16位科学家在早期推动这一项国际合作、望远镜观测时间申请、夏威夷望远镜观测运行、后期数据处理和理论分析等方面做出了巨大贡献。

据中科院上海天文台介绍，这16位科学家包括中科院上海天文台8人、云南天文台1人、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、华中科技大学1人。另外，还有部分来自我国台湾地区的学者。

上世纪初，爱因斯坦在广义相对论中预言了黑洞的存在。这是一种体积极小而质量极大的天体，因而引力非常强，以至于周围一定区域内连光也无法逃逸，这一区域被称为“事件视界”。“事件视界望远镜”就是为观测黑洞的“事件视界”而设计的,它由分布在全球多地的射电望远镜组成，相当于一台口径为地球直径的超级望远镜。

“2017年4月5日至11日，从美国夏威夷到智利、从伊比利亚半岛到南极的8台毫米波望远镜组成的‘超级望远镜’,在同一时刻对准M87中心黑洞拍照，其难度相当于从地球上给月球表面的一个橙子成像。”南京大学天文与空间科学学院教授李志远说，这几天每晚产生的数据量高达2PB（1PB=1024TB=1048576GB），观测数据必须用三种完全独立的流程以及多个独立小组进行处理。因此这次发布的黑洞照片，并不是“某一瞬间”的黑洞影像，而是一段时间内平均的黑洞成像。

“黑洞具有强大的引力，可将周围的物质吸引过来，形成绕其转动的吸积盘。由于吸积盘不同半径处转动速度不同继而导致摩擦升温，把吸积物质的引力能变成辐射，从而能被我们观测到。”参与了理论分析工作的华中科技大学物理学院教授吴庆文介绍，“此次发布的黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞，其距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍，该图像的许多特征在强引力极端环境下进一步验证了爱因斯坦的广义相对论。”

在过去的几年时间里，吴庆文对黑洞吞噬物质过程、黑洞自旋等重要信息做出了较好限定，提出这次观测到的黑洞图像应该是来自黑洞吞噬的物质，而非相对论性喷流，此外还发现该巨型黑洞很可能是处于高速自转状态。这次拍摄的黑洞照片，较好支持了他的研究结果。

“从上世纪90年代起，我国就开启了有关黑洞的研究，此次中国科学家的参与代表着国际对于中国天文研究的认可。”李志远说，我国科学家长期关注高分辨率黑洞观测和黑洞物理的理论与数值模拟研究，在“黑洞”项目的国际合作形成之前就已开展了许多相关工作，“我个人长期研究银河系中心黑洞以及与之类似的近邻星系中心黑洞，因此参加了项目中的多波段科学工作组以及活动星系核工作组”。

德国马克斯·普朗克射电天文研究所所长安东·岑苏斯肯定了中国同行的贡献。“中国科学院上海天文台直接参与了位于美国夏威夷的东亚JCMT望远镜对黑洞的观测，中国其他科研机构的多名研究人员也以不同形式参与了后期数据的分析和解读，”他说，“我们希望，未来中国能有更多新的毫米波望远镜参与进来。”

“接下来我们将进一步增加观测望远镜的数量、分辨率，未来甚至不排除在外太空‘组建’更高清晰度望远镜的可能性。这些有助于揭开更多谜团，包括星系中心壮观的喷流是如何产生的，宇宙究竟有多大、如何形成又如何演化等等。”李志远说。